石油機(jī)械。

背景技術(shù)：

石油鉆井施工中，為了保持施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境整潔和便于檢查和檢測(cè)在線鉆具存在的瑕疵，確保施工安全順利進(jìn)行，起鉆時(shí)必須對(duì)鉆具進(jìn)行清潔。傳統(tǒng)使用的方法有人工清潔、刮泥器清潔和水流沖洗清潔，但三種方法各有利弊：

①人工清潔：人工清潔就是兩名工人各持一個(gè)刮泥套相對(duì)站立，兩個(gè)刮泥套相對(duì)套在鉆具上，在鉆具上形成一個(gè)閉合的刮擦區(qū)域，在線鉆具起出時(shí)，鉆具上附著的泥漿污染物被刮泥套刮落回到喇叭口。人工清潔的優(yōu)點(diǎn)是可以邊清潔邊肉眼檢查鉆具，對(duì)比較明顯的缺陷可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)。但缺點(diǎn)是增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和出現(xiàn)事故時(shí)造成傷害的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)對(duì)鉆具的清潔不徹底，不能完全滿足儀器對(duì)鉆具檢測(cè)的要求；

②刮泥器清潔方法：刮泥器清潔法是用橡膠刮泥器裝在喇叭口和轉(zhuǎn)盤中間，起鉆時(shí)，在線鉆具通過(guò)刮泥器中間的圓孔，鉆具上附著的泥漿污染物被刮泥器刮落回到喇叭口，刮泥器清潔方法的優(yōu)點(diǎn)是刮泥效果較好，缺點(diǎn)是成本較高、更換麻煩，而且刮泥器使用一段時(shí)間后容易破碎掉入井筒，造成次生鉆進(jìn)復(fù)雜甚至導(dǎo)致鉆井事故的發(fā)生；

③水流沖洗清潔方法：水流沖刷清潔法就是用水管對(duì)準(zhǔn)起出的鉆具，水流直接將鉆具上的泥漿污染物沖回喇叭口，水流沖洗清潔方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行，但缺點(diǎn)是浪費(fèi)水資源，同時(shí)持續(xù)不斷的水流進(jìn)入井筒會(huì)對(duì)鉆井用泥漿的性能造成較大影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致鉆井事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種在線鉆具自動(dòng)清潔裝置，是由增壓儲(chǔ)能裝置、減壓調(diào)壓裝置、自動(dòng)控制裝置和工作裝置四大部分組成，增壓儲(chǔ)能裝置由增壓控制閥、增壓泵、單向閥、儲(chǔ)能罐和儲(chǔ)能壓力表組成，減壓調(diào)壓裝置主要是減壓調(diào)壓閥，自動(dòng)控制裝置由電磁控制閥和行程開(kāi)關(guān)組成，工作裝置由清潔頭和固定裝置組成，固定裝置包括彈簧和彈簧固定箍。其基本原理是：經(jīng)氣動(dòng)增壓儲(chǔ)能后，將現(xiàn)場(chǎng)0.3～0.8Mpa的低壓不穩(wěn)定氣源調(diào)整為1.5Mpa以上的高壓穩(wěn)定氣源，然后再通過(guò)減壓調(diào)壓裝置，將氣源壓力調(diào)整為0.8～1.2Mpa之間任何一個(gè)恒定的工作用壓力，開(kāi)始起鉆時(shí)，行程開(kāi)關(guān)啟動(dòng)，電磁閥自動(dòng)打開(kāi)，調(diào)壓后的壓縮氣流自動(dòng)通過(guò)管線，進(jìn)入清潔頭并保持恒壓噴出，在喇叭口內(nèi)對(duì)在線鉆具形成持續(xù)環(huán)繞沖擊，所有噴嘴噴出的壓縮氣流和移動(dòng)的鉆具面呈30°夾角，鉆具表面的泥漿被吹落后返回喇叭口，完成了對(duì)在線鉆具表面的自動(dòng)清潔，清潔頭開(kāi)始工作時(shí)，儲(chǔ)能罐壓力下降，增壓泵會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)補(bǔ)壓儲(chǔ)能。清潔頭內(nèi)徑320mm，清潔頭外徑372mm，可以覆蓋2-7/8″～9″的常用規(guī)格鉆具，清潔頭為不銹鋼材質(zhì)，可以防腐、防銹，并采用了柔性防碰固定設(shè)計(jì)，以確保在惡劣環(huán)境的使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1是在線鉆具自動(dòng)清潔裝置示意圖。

圖2是在線鉆具自動(dòng)清潔裝置清潔頭工作示意圖。

圖3是圖2的剖示圖

圖中1.氣源壓力表，2. 總進(jìn)氣閥，3.增壓泵控制閥，4.增壓泵，5.單向閥，6.儲(chǔ)能罐7.儲(chǔ)能壓力表，8.減壓調(diào)壓閥，9. 行程開(kāi)關(guān)，10.電磁閥，11.清潔頭，12.在線鉆具，13.壓縮氣流，14.喇叭口，15.彈簧，16.彈簧固定箍，17.泥漿。

具體實(shí)施方式

在中原油田文19-279井鉆井施工中，為了取芯需要起鉆，首先將在線鉆具自動(dòng)清潔裝置的清潔頭(11)固定在喇叭口(14)上，接上現(xiàn)場(chǎng)的壓縮氣源，當(dāng)時(shí)氣源壓力0.5Mpa，打開(kāi)總進(jìn)氣閥(2)，關(guān)閉增壓泵控制閥(3)，3分鐘后儲(chǔ)能壓力表(7)指數(shù)和氣源壓力表(1)指數(shù)相等，打開(kāi)增壓泵控制閥(3)，增壓泵(4)開(kāi)始工作，儲(chǔ)能壓力表(7)指數(shù)逐漸大于氣源壓力表(1)指數(shù)，1分鐘后儲(chǔ)能壓力表(7)指數(shù)達(dá)到2.5Mpa時(shí)，增壓泵(4)自動(dòng)停止工作，調(diào)整減壓調(diào)壓閥(8)指數(shù)為1.0Mpa，開(kāi)始起鉆作業(yè)，在線鉆具(12)從泥漿(17)中起出向上運(yùn)動(dòng)，行程開(kāi)關(guān)(9)自動(dòng)啟動(dòng)，打開(kāi)電磁閥(10)，給清潔頭(11)提供1.0Mpa的壓縮氣流（13），噴出的壓縮氣流(13)向下呈30°角環(huán)繞聚中作用于向上運(yùn)動(dòng)的在線鉆具(12)表面，在線鉆具（12）表面沾附的泥漿（17）被壓縮氣流（13）吹落，重新回到喇叭口（14）內(nèi)，起出喇叭口（14）的在線鉆具（12）保持了清潔，肉眼可見(jiàn)其本體顏色，清潔頭（11）開(kāi)始工作時(shí)，儲(chǔ)能罐（6）壓力下降，增壓泵（4）自動(dòng)啟動(dòng)，開(kāi)始補(bǔ)壓儲(chǔ)能，卸下起出的在線鉆具（12）并下放吊卡的過(guò)程中，行程開(kāi)關(guān)（9）自動(dòng)斷開(kāi)，電磁閥（10）關(guān)閉，清潔頭（11）停止工作，下一柱在線鉆具（12）開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，行程開(kāi)關(guān)（9）再次自動(dòng)開(kāi)啟并打開(kāi)電磁閥（10），清潔頭（11）重新開(kāi)始工作，整個(gè)施工共起出125柱在線鉆具，自動(dòng)清潔效果明顯。

在大港油田莊27-64井的鉆井施工中，為了更換鉆頭需要起鉆，首先將在線鉆具自動(dòng)清潔裝置的清潔頭(11)固定在喇叭口(14)上，接上現(xiàn)場(chǎng)的壓縮氣源，當(dāng)時(shí)氣源壓力0.3Mpa，打開(kāi)總進(jìn)氣閥(2)，關(guān)閉增壓泵控制閥(3)，5分鐘后儲(chǔ)能壓力表(7)指數(shù)達(dá)到0.3Mpa，打開(kāi)增壓泵控制閥(3)，增壓泵(4)開(kāi)始工作，儲(chǔ)能壓力表(7)指數(shù)逐漸大于氣源壓力表(1)指數(shù)，3分鐘后儲(chǔ)能壓力表(7)指數(shù)達(dá)到1.5Mpa時(shí)，增壓泵(4)自動(dòng)停止工作，調(diào)整減壓調(diào)壓閥(8)指數(shù)為1.0Mpa，開(kāi)始起鉆作業(yè)，在線鉆具(12)從泥漿(17)中起出向上運(yùn)動(dòng)，行程開(kāi)關(guān)(9)自動(dòng)開(kāi)啟，打開(kāi)電磁閥(10)，給清潔頭(11)提供1.0Mpa的壓縮氣流（13），壓縮氣流(13)向下呈30°角環(huán)繞聚中作用于向上運(yùn)動(dòng)的在線鉆具(12)表面，在線鉆具（12）表面沾附的泥漿（17）被壓縮氣流（13）吹落，重新回到喇叭口（14）內(nèi)，起出喇叭口（14）的在線鉆具（12）保持了清潔，肉眼可見(jiàn)其本體顏色，清潔頭（11）開(kāi)始工作時(shí)，儲(chǔ)能罐（6）壓力下降，增壓泵（4）自動(dòng)啟動(dòng)，開(kāi)始補(bǔ)壓儲(chǔ)能，卸下起出的在線鉆具（12）并下放吊卡的過(guò)程中，行程開(kāi)關(guān)（9）自動(dòng)斷開(kāi)，關(guān)閉電磁閥（10），清潔頭（11）停止工作，下一柱在線鉆具（12）開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，行程開(kāi)關(guān)（9）再次自動(dòng)啟動(dòng)并打開(kāi)電磁閥（10），清潔頭（11）重新開(kāi)始工作，整個(gè)施工共起出在線鉆具48柱，達(dá)到了預(yù)期的清潔效果。