一種切削式注水井除垢器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油工業(yè)中注水井除垢工具，特別涉及一種切削式注水井除垢器。
【背景技術(shù)】
[0002]油井注水是提高產(chǎn)量的主要手段，在油井注水過程中，油管結(jié)垢的現(xiàn)象普遍存在。油管結(jié)垢會(huì)使油管內(nèi)部流通面積縮小，降低注水效率，直接影響到油田的產(chǎn)量。油管除垢是解決這一問題的有效途徑，國內(nèi)油管除垢的主要方法是將管柱從注水井中全部提出，在地面上利用高壓水沖洗或是酸化手段對(duì)結(jié)垢進(jìn)行清除，但這些方法存在處理成本高、程序繁瑣、污染環(huán)境等問題。
[0003]中國專利號(hào)ZL201420433541.9公開了一種磨銑式注水井除垢器，通過注水管網(wǎng)向井中注水(動(dòng)力液)，密封膠套在動(dòng)力液壓力作用下膨脹，封隔上下管柱，渦輪定子、渦輪轉(zhuǎn)子組成除垢器渦輪組，在動(dòng)力液作用渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生扭矩帶動(dòng)磨銑裝置旋轉(zhuǎn)除垢。該磨銑式注水井除垢器，磨銑裝置基體包括三個(gè)臺(tái)階面，在每段臺(tái)階面上安裝硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)除垢，切削基體形狀固定只能對(duì)特定位置除垢，除垢不徹底，除垢效率低下，而且在動(dòng)力液壓力過大推進(jìn)速度過快時(shí)容易出現(xiàn)卡死等問題，影響正常工作。除此之外，磨銑式注水井除垢器密封膠套在環(huán)空注水反向起出除垢器時(shí)，密封效果不好，除垢工作完成后，自動(dòng)取出穩(wěn)定性不高，且該除垢器無打撈結(jié)構(gòu)，不易打撈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種切削式注水井除垢器，切削裝置采用能夠自適應(yīng)收縮或張開的刀桿，工作穩(wěn)定可靠，工作效率高。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種切削式注水井除垢器，由動(dòng)力輸出裝置和切削裝置組成；所述動(dòng)力輸出裝置包括外殼、主軸、渦輪組、接頭和密封膠套；所述接頭中部沿軸向設(shè)有過流通道，接頭通過螺紋與外殼連接，密封膠套安裝在接頭的外部，主軸通過安裝在靠近其兩端的上軸承和下軸承固定在外殼內(nèi)部，所述渦輪組由套在主軸上的渦輪定子和渦輪轉(zhuǎn)子組成，渦輪轉(zhuǎn)子固定在主軸上，渦輪定子與外殼固定；動(dòng)力液從接頭的過流通道進(jìn)入除垢器內(nèi)部，作用在渦輪組上使其轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生扭矩，扭矩通過主軸傳遞給切削裝置，帶動(dòng)切削裝置旋轉(zhuǎn)；
[0007]所述切削裝置包括刀具外殼、活塞、彈簧、沖擊塊和堵頭體，刀具外殼中開有過流通道，刀具外殼與動(dòng)力輸出裝置的主軸固定連接，活塞和沖擊塊安裝在刀具外殼內(nèi)，刀具外殼上與活塞對(duì)應(yīng)位置開有過流通道；沖擊塊與活塞之間安裝有彈簧，沖擊塊壓縮彈簧與活塞壓實(shí)后用剪釘與刀具外殼固定；所述堵頭體安裝在刀具外殼端部，刀具外殼外周安裝有多個(gè)能夠自適應(yīng)收縮或張開的刀桿，刀桿上安裝有硬質(zhì)合金刀，堵頭體和沖擊塊中間設(shè)有過流通道；
[0008]動(dòng)力輸出裝置流出的動(dòng)力液通過刀具外殼內(nèi)部通道下壓活塞，活塞作用在沖擊塊上剪斷剪釘，沖擊塊下壓撐開刀桿，動(dòng)力液從刀具外殼的過流通道排出，動(dòng)力輸出裝置和切削裝置同時(shí)工作，切削裝置旋轉(zhuǎn)除垢。
[0009]進(jìn)一步地，所述堵頭體中安裝有用于撐開刀桿的菱形推進(jìn)塊，推進(jìn)塊中心開孔，通過銷釘安裝固定在堵頭上，能夠繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，刀具外殼上開有安裝刀桿的凹槽，刀桿一端通過銷軸安裝在凹槽內(nèi)，沖擊塊下壓推進(jìn)塊，推進(jìn)塊轉(zhuǎn)動(dòng)撐開刀桿。
[0010]進(jìn)一步地，所述密封膠套主體外型為H形環(huán)套，H形環(huán)套內(nèi)圈與接頭固定。
[0011]進(jìn)一步地，所述接頭上端通過螺紋連接有打撈式上壓帽，打撈式上壓帽沿軸向設(shè)有過流通道。
[0012]進(jìn)一步地，所述刀桿一端通過銷軸安裝在刀具外殼凹槽內(nèi)，用帶有U形槽的刀具固定蓋蓋住，刀具固定蓋通過沉頭螺釘緊固在刀具外殼上。
[0013]進(jìn)一步地，所述刀具外殼上安裝有三個(gè)刀桿，每個(gè)刀桿均為片狀且設(shè)計(jì)有拐點(diǎn)，各刀桿的拐點(diǎn)距離刀桿端部長(zhǎng)度各不相同，硬質(zhì)合金刀安裝在各刀桿的拐點(diǎn)位置。
[0014]進(jìn)一步地，所述打撈式上壓帽沿徑向截面為十字形，其上部設(shè)有三節(jié)有錐形帽，內(nèi)部設(shè)有過流通道，下端外表面設(shè)有螺紋。
[0015]進(jìn)一步地，所述接頭主體為圓柱體，中部設(shè)有過流通道，其外部下端設(shè)有安裝密封膠套的環(huán)形插槽。
[0016]進(jìn)一步地，所述刀具外殼與動(dòng)力輸出裝置的外殼之間安裝有設(shè)有O型密封圈。
[0017]進(jìn)一步地，所述活塞為桶狀，外壁安裝有O型密封圈。
[0018]本發(fā)明的切削式注水井除垢器依靠動(dòng)力液自主完成除垢作業(yè)。
[0019]本發(fā)明的切削裝置在刀具外殼內(nèi)安裝有活塞和沖擊塊，活塞在動(dòng)力液的推力作用下，將沖擊塊的剪釘剪斷，在動(dòng)力液的沖擊作用和彈簧壓縮作用下，沖擊塊下壓撐開刀桿，刀具外殼外周安裝有多個(gè)能夠自適應(yīng)收縮或張開的刀桿，每種刀桿安裝的刀片在切削工作中，實(shí)現(xiàn)不同的切削工序，提高了工作效率。由于沖擊塊和活塞之間裝有彈簧，刀桿在碰到超過該刀桿工序進(jìn)刀量時(shí)，會(huì)自動(dòng)收縮，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的特點(diǎn)，避免了由于在動(dòng)力液壓力過大推進(jìn)速度過快時(shí)容易出現(xiàn)卡死等問題，提高了工作的穩(wěn)定性和可靠性?；钊诠ぞ呦戮ぷ髦衅鸬郊魯嗉翎?，推動(dòng)沖擊塊作用在菱形推進(jìn)塊，從而作用在刀桿上。切削除垢器在完成切削任務(wù)后，環(huán)空注水，活塞封閉刀殼旁流道起到了單向閥的作用，將切削式除垢器推至井口，簡(jiǎn)單、可靠、成本低。
[0020]進(jìn)一步，本發(fā)明的密封膠套成H形，這樣結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使該工具在起下過程都可以實(shí)現(xiàn)工具與井壁的完全密封，比Y形密封膠套使工具起下作業(yè)更加可靠。
[0021]進(jìn)一步，本發(fā)明在動(dòng)力裝置端部裝有打撈式上壓帽，防止該工具在井底發(fā)生不明原因的事故，方便打撈。
[0022]本發(fā)明還具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0023]1、本除垢器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠性高；
[0024]2、本除垢器除垢原理為物理除垢，對(duì)環(huán)境無污染；
[0025]3、本除垢器可直接投放在注水井中，在動(dòng)力液作用下自行工作，無需人力。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明總體裝配示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明推進(jìn)塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3為本發(fā)明密封膠套結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4為本發(fā)明堵頭體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4a為沿徑向剖面圖；圖4b為沿軸向剖面圖；
[0031]圖5為本發(fā)明刀桿結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖中:1-打撈式上壓帽、2-密封膠套、3-接頭、4-外殼、5-上軸承座、6-上軸承座壓蓋、7-上套筒、8-渦輪定子、9-渦輪轉(zhuǎn)子、10-主軸、11-下軸承座壓蓋、12-下軸承座、13-下套筒、14-下壓帽、15-緊定螺釘、16-刀具外殼、17-圓柱銷、18-活塞、19-彈簧、20-沖擊塊、21-剪釘、22-開槽沉頭螺釘、23-刀具固定蓋、24-刀桿、25-推進(jìn)塊、26-堵頭體、27-硬質(zhì)合金刀、28-安全螺釘。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明的一種切削式注水井除垢器，由動(dòng)力輸出裝置和切削裝置組成。動(dòng)力輸出裝置包括打撈式上壓帽1、密封膠套2、接頭3、外殼4、上軸承座5、上軸承座壓蓋6、上套筒7、渦輪定子8、渦輪轉(zhuǎn)子9、主軸10、下軸承座壓蓋11、下軸承座12、下套筒13、下壓帽14、緊定螺釘15等。切削裝置包括刀具外殼16、圓柱銷17、活塞18、彈簧19、沖擊塊20、剪釘21、開槽沉頭螺釘22、刀具固定蓋23、刀桿24、推進(jìn)塊25、安全螺釘28、堵頭體26、硬質(zhì)合金刀27等。
[0035]所述外殼4為不銹鋼管材，上端和下端有內(nèi)螺紋并且設(shè)計(jì)有緊定螺孔，接頭3中部沿軸向設(shè)有過流通道，接頭3通過螺紋與外殼4連接，密封膠套2安裝在接頭3的外部；主軸10從上到下依次設(shè)計(jì)有上軸承密封軸肩、卡槽、外螺紋、渦輪組定位軸肩、定位銷孔、鍵槽。所述主軸10安裝在外殼4內(nèi)部，上端安裝有上軸承，下端穿過下軸承，并通過銷連接固定；下套筒13安裝在兩種不同軸承之間；下壓帽14為T型，中部加工有過流通道，上端端外表面設(shè)計(jì)有螺紋和緊定螺釘15孔，下壓帽14通過螺紋與外殼4下端連接，并由緊定螺釘15固定；下軸承座12主體為圓柱體，垂直于上表面設(shè)計(jì)有十二個(gè)過流通孔和六個(gè)螺栓孔；中心設(shè)計(jì)有軸承安裝孔、定位凸臺(tái)、密封環(huán)槽。所述下軸承座12安放在外殼4內(nèi)部，由外殼4內(nèi)部臺(tái)階面定位，內(nèi)部安裝上軸承；所述下軸承座壓蓋11通過沉頭螺釘與下軸承座12固定，且密封槽中安裝有密封圈；渦輪組由套在主軸10上的渦輪定子8和渦輪轉(zhuǎn)子9組成，定、轉(zhuǎn)子內(nèi)部設(shè)計(jì)有與液流方向成一定角度的葉片，用來提供扭矩。轉(zhuǎn)子安裝在主軸上，由軸肩定位，并由六角螺母和止動(dòng)墊圈固定鎖緊，定子由外殼4內(nèi)臺(tái)階面定位，由上套筒7壓緊。
[0036]動(dòng)力液從接頭3的過流通道進(jìn)入除垢器內(nèi)部，作用在渦輪組上使其轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生扭矩，扭矩通過主軸10傳遞給切削裝置，帶動(dòng)切削裝置旋轉(zhuǎn)。
[0037]刀具外殼16中部開有過流通道，刀具外殼16與動(dòng)力輸出裝置的主軸10固定連接，活塞18和沖擊塊20安裝在刀具外殼16內(nèi)，刀具外殼16上與活塞18對(duì)應(yīng)位置開有過流通道；沖擊塊20為圓盤狀，圓柱面中部設(shè)計(jì)有環(huán)槽，中間開有螺紋通孔，沖擊塊20與活塞18之間安裝有彈簧，沖擊塊20壓縮彈簧19與活塞18壓實(shí)后用剪釘21與刀具外殼16固定；所述堵頭體26安裝在刀具外殼16端部，刀具外殼16外周安裝有多個(gè)能夠自適應(yīng)收縮或張開的刀桿24，刀桿24上安裝有硬質(zhì)合金刀27，堵頭體26和沖擊塊20中間設(shè)有過流通道；動(dòng)力輸出裝置流出的動(dòng)力液通過刀具外殼16內(nèi)部通道下壓活塞18，活塞18作用在沖擊塊20上剪斷剪釘21，沖擊塊20下壓撐開刀桿24，動(dòng)力液從刀具外殼16的過流通道排出，動(dòng)力輸出裝置和切削裝置同時(shí)工作，切削裝置旋轉(zhuǎn)除垢。
[0038]刀具外殼16上部開四方軸孔、過流通道和圓柱銷17孔，動(dòng)力輸出裝置伸出軸裝入四方