一種大斜度井用井眼清潔工具的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實(shí)用新型涉及的是一種石油、天然氣和地質(zhì)鉆井作業(yè)井眼清潔工具，具體涉及的是一種大斜度井用井眼清潔工具。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]隨著井眼井斜的增大，鉆井產(chǎn)生的巖肩攜帶出地面也隨之困難。由于井下巖肩的不能及時(shí)清除，在鉆井作業(yè)中，遇阻劃眼、卡鉆現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，制約著該類(lèi)井的鉆井周期和施工質(zhì)量。為此，解決大斜度井的巖肩攜帶問(wèn)題是一個(gè)重要的技術(shù)。
[0005]傳統(tǒng)的解決方法如“高粘鉆井液塞”、提高轉(zhuǎn)速、增大排量、頻繁“短程起下鉆”、加入潤(rùn)滑劑等在鉆井施工已接近尾聲時(shí)尚可一試，但若還有大段的井眼待鉆，這些方法就難以解決隨時(shí)可能出現(xiàn)的巖肩床危害問(wèn)題。大斜度鉆井不僅應(yīng)考慮清除鉆肩的問(wèn)題，而且要做到清除井眼低端的鉆肩沉積床。專(zhuān)利201220523686提供了一種鉆柱式井眼清潔工具，采用了安裝噴嘴、擾流塊和刮削刃的方式，采用水力清洗與機(jī)械破巖相結(jié)合，清除巖肩沉積床，保持井眼清潔，但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件多，因而安全性不能保證，存在壽命短問(wèn)題，不能在現(xiàn)場(chǎng)推廣應(yīng)用。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種大斜度井用井眼清潔工具，這種大斜度井用井眼清潔工具用于解決目前現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工中，大斜度井的凈化清潔施存在凈化效果不好的問(wèn)題。
[0008]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:這種大斜度井用井眼清潔工具包括清潔齒、本體、動(dòng)力渦輪、內(nèi)輪、下托盤(pán)，本體為筒狀體，清潔齒環(huán)繞在本體外，清潔齒內(nèi)壁鑲嵌多個(gè)磁鐵；內(nèi)輪、動(dòng)力渦輪、下托盤(pán)置于本體內(nèi)，動(dòng)力渦輪下部通過(guò)球軸承與下托盤(pán)連接，下托盤(pán)具有環(huán)形流孔，下托盤(pán)與本體固定連接，動(dòng)力渦輪上部與內(nèi)輪螺紋連接；內(nèi)輪上筒壁內(nèi)鑲嵌多個(gè)磁鐵，內(nèi)輪上還具有泄流孔;清潔齒上的磁鐵與內(nèi)輪上的磁鐵數(shù)目相同，--對(duì)應(yīng)設(shè)置，相對(duì)應(yīng)的磁鐵磁性相反。
[0009]上述方案中動(dòng)力渦輪上部中心設(shè)置螺紋孔，與內(nèi)輪下部螺紋連接，動(dòng)力渦輪下部為軸承腔，軸承腔上表面為圓弧形，球軸承設(shè)置在軸承腔內(nèi)。球軸承配合具有摩擦小的特點(diǎn)，可大大減小上部動(dòng)力機(jī)構(gòu)和內(nèi)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力。
[0010]上述方案中內(nèi)輪的上部為上筒，下部為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，中間為過(guò)渡斜面;轉(zhuǎn)動(dòng)軸下端有外螺紋，與動(dòng)力渦輪連接，過(guò)渡斜面上留有泄流孔。
[0011 ]上述方案中內(nèi)輪嵌有磁鐵1-10塊，最佳為3-6塊，清潔齒上嵌有磁鐵1-10塊，最佳為3-6塊，通過(guò)二者相同數(shù)目相反磁性的磁鐵配合，帶動(dòng)外部清潔齒轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0012]上述方案中下托盤(pán)由圓盤(pán)及圓柱組成，圓柱內(nèi)部有空腔，空腔下表面為圓弧形，與球軸承相配合；圓盤(pán)上留有環(huán)形流孔，是鉆井液下行通道;下托盤(pán)座在本體內(nèi)部臺(tái)肩上，并通過(guò)球軸承支撐上部動(dòng)力渦輪和內(nèi)輪。
[0013]上述方案中本體上下兩端分別通過(guò)螺紋與上、下部鉆柱相連，本體外側(cè)上部留有臺(tái)肩，清潔齒通過(guò)頂緊被頂固在臺(tái)肩處。
[0014]上述方案中清潔齒外部為螺旋條棱切削齒，相鄰的兩個(gè)螺旋條棱切削齒間為螺旋狀的導(dǎo)流槽，隨著清潔齒高速旋轉(zhuǎn)，刮擦巖肩床，進(jìn)行機(jī)械清巖肩，同時(shí)螺旋狀的導(dǎo)流槽迫使環(huán)空鉆井液轉(zhuǎn)向的同時(shí)流速加快，產(chǎn)生紊流，有利于巖肩的攜帶。
[0015]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0016](I)本實(shí)用新型在鉆井液作用下，清潔齒高速轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械清巖效果顯著。
[0017](2)本實(shí)用新型動(dòng)組件與靜組件只有球軸承一處配合，摩擦小，轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩大，壽命長(zhǎng)。
[0018](3)本實(shí)用新型借助鉆井液本來(lái)的能量，不需要額外進(jìn)行能量補(bǔ)充;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，成本較低，易于在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行大面積推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型本體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖3是本實(shí)用新型清潔齒結(jié)構(gòu)示意圖；?0022]圖4是本實(shí)用新型動(dòng)力渦輪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5是本實(shí)用新型內(nèi)輪結(jié)構(gòu)不意圖；
[0024]圖6是圖5中A-A剖視圖。
[0025]1.清潔齒;2.本體;3.動(dòng)力渦輪;4.內(nèi)輪;5.下托盤(pán);6.頂緊;7.球軸承;8.磁鐵;9.上筒;10.環(huán)形流孔;11.泄流孔;12.臺(tái)肩；13.條棱切削齒;14.導(dǎo)流槽。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0027]如圖1所示，這種大斜度井用井眼清潔工具包括清潔齒1、本體2、動(dòng)力渦輪3、內(nèi)輪4，下托盤(pán)5，參閱圖2，本體2為筒狀體，清潔齒I環(huán)繞在本體2外，清潔齒I內(nèi)壁鑲嵌多個(gè)磁鐵8;內(nèi)輪4、動(dòng)力渦輪3、下托盤(pán)5置于本體2內(nèi)，動(dòng)力渦輪3下部通過(guò)球軸承7與下托盤(pán)5連接，下托盤(pán)5具有環(huán)形流孔10，下托盤(pán)5與本體2固定連接，動(dòng)力渦輪3上部與內(nèi)輪4螺紋連接，鉆井液沖擊動(dòng)力渦輪葉片使動(dòng)力渦輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳遞給內(nèi)輪4;內(nèi)輪4上筒壁內(nèi)鑲嵌多個(gè)磁鐵8，內(nèi)輪4上還具有泄流孔11，清潔齒I上的磁鐵8與內(nèi)輪4上的磁鐵8數(shù)目相同，一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，相對(duì)應(yīng)的磁鐵8磁性相反。
[0028]如圖4所示，動(dòng)力渦輪3上部中心設(shè)置螺紋孔，與內(nèi)輪4下部螺紋連接，動(dòng)力渦輪3下部為軸承腔，軸承腔上表面為圓弧形的，球軸承7設(shè)置在軸承腔內(nèi)。球軸承7配合具有摩擦小的特點(diǎn)，可大大減小上部動(dòng)力機(jī)構(gòu)和內(nèi)輪4轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力。
[0029]結(jié)合圖5、圖6所示，內(nèi)輪4的上部為上筒9，下部為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，中間為過(guò)渡斜面;轉(zhuǎn)動(dòng)軸下端有外螺紋，與動(dòng)力渦輪3連接，過(guò)渡斜面上留有泄流孔11 ο內(nèi)輪4嵌有磁鐵1-1O塊，最佳為3-6塊，清潔齒I上嵌有磁鐵1-10塊，最佳為3-6塊，由異性相吸原理，通過(guò)二者相同數(shù)目相反磁性的磁鐵配合，當(dāng)內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)外部清潔齒I轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0030]下托盤(pán)5由圓盤(pán)及圓柱組成，圓柱內(nèi)部有空腔，空腔下表面為圓弧形的，與球軸承7相配合；圓盤(pán)上留有環(huán)形流孔10，是鉆井液下行通道；下托盤(pán)5座在本體2內(nèi)部臺(tái)肩12上，并通過(guò)球軸承7支撐上部動(dòng)力渦輪3和內(nèi)輪4。
[0031]本體2上下兩端分別通過(guò)螺紋與上部鉆柱相連，本體2外側(cè)上部留有臺(tái)肩12，清潔齒I通過(guò)頂緊6被頂固在臺(tái)肩12處。
[0032]如圖3所示，清潔齒I外部為螺旋條棱切削齒13，相鄰的兩個(gè)螺旋條棱切削齒13間為螺旋狀的導(dǎo)流槽14，隨著清潔齒I高速旋轉(zhuǎn)，刮擦巖肩床，進(jìn)行機(jī)械清巖肩，同時(shí)螺旋狀的導(dǎo)流槽14迫使環(huán)空鉆井液轉(zhuǎn)向的同時(shí)流速加快，產(chǎn)生紊流，有利于巖肩的攜帶。
[0033]本實(shí)用新型工作時(shí)，鉆井液沖擊動(dòng)力渦輪3葉片帶動(dòng)動(dòng)力渦輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力渦輪3通過(guò)與內(nèi)輪4下部柱體的螺紋固定配合帶動(dòng)內(nèi)輪4轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)輪4上部?jī)?nèi)嵌的磁鐵8與清潔齒I內(nèi)側(cè)嵌入的磁鐵8磁性對(duì)應(yīng)相反。由異性相吸原理，內(nèi)輪4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)清潔齒I轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著清潔齒I高速旋轉(zhuǎn)，外部為螺旋條棱切削齒13刮擦巖肩床，進(jìn)行機(jī)械清巖肩。同時(shí)螺旋狀的導(dǎo)流槽14迫使環(huán)空鉆井液轉(zhuǎn)向的同時(shí)流速加快，產(chǎn)生紊流，也有利于巖肩清除及攜帶。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大斜度井用井眼清潔工具，其特征在于:這種大斜度井用井眼清潔工具包括清潔齒(I)、本體(2)、動(dòng)力渦輪(3)、內(nèi)輪(4)、下托盤(pán)(5)，本體(2)為筒狀體，清潔齒(I)環(huán)繞在本體(2)外，清潔齒(I)內(nèi)壁鑲嵌多個(gè)磁鐵(8);內(nèi)輪(4)、動(dòng)力渦輪(3)、下托盤(pán)(5)置于本體(2)內(nèi)，動(dòng)力渦輪(3)下部通過(guò)球軸承(7)與下托盤(pán)(5)連接，下托盤(pán)(5)具有環(huán)形流孔(10)，下托盤(pán)(5)與本體(2)固定連接，動(dòng)力渦輪(3)上部與內(nèi)輪(4)螺紋連接；內(nèi)輪(4)上筒壁內(nèi)鑲嵌多個(gè)磁鐵(8)，內(nèi)輪(4)上還具有泄流孔(11);清潔齒(I)上的磁鐵(8)與內(nèi)輪(4)上的磁鐵(8)數(shù)目相同，一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，相對(duì)應(yīng)的磁鐵(8)磁性相反。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大斜度井用井眼清潔工具，其特征在于:所述的動(dòng)力渦輪(3)上部中心設(shè)置螺紋孔，與內(nèi)輪(4)下部螺紋連接，動(dòng)力渦輪(3)下部為軸承腔，軸承腔上表面為圓弧形，球軸承(7)設(shè)置在軸承腔內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大斜度井用井眼清潔工具，其特征在于:所述的內(nèi)輪(4)的上部為上筒(9)，下部為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，中間為過(guò)渡斜面;轉(zhuǎn)動(dòng)軸下端有外螺紋，與動(dòng)力渦輪(3)連接，過(guò)渡斜面上留有泄流孔(11)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大斜度井用井眼清潔工具，其特征在于:所述的下托盤(pán)(5)由圓盤(pán)及圓柱組成，圓柱內(nèi)部有空腔，空腔下表面為圓弧形，與球軸承(7)相配合；圓盤(pán)上留有環(huán)形流孔(10)，是鉆井液下行通道;下托盤(pán)(5)座在本體(2)內(nèi)部臺(tái)肩(12)上，并通過(guò)球軸承(7)支撐上部動(dòng)力渦輪(3)和內(nèi)輪(4)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大斜度井用井眼清潔工具，其特征在于:所述的本體(2)上下兩端分別通過(guò)螺紋與上、下部鉆柱相連，本體(2)外側(cè)上部留有臺(tái)肩(12)，清潔齒(I)通過(guò)頂緊(6)被頂固在臺(tái)肩(12)處。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大斜度井用井眼清潔工具，其特征在于:所述的內(nèi)輪(4)嵌有磁鐵1-10塊，最佳為3-6塊，清潔齒(I)上嵌有磁鐵1-10塊，最佳為3-6塊。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大斜度井用井眼清潔工具，其特征在于:所述的清潔齒(I)夕卜部為螺旋條棱切削齒(13)，相鄰的兩個(gè)螺旋條棱切削齒(13)間為螺旋狀的導(dǎo)流槽(14)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及的是一種大斜度井用井眼清潔工具，這種大斜度井用井眼清潔工具包括清潔齒、本體、動(dòng)力渦輪、內(nèi)輪、下托盤(pán)，本體為筒狀體，清潔齒環(huán)繞在本體外，清潔齒內(nèi)壁鑲嵌多個(gè)磁鐵；內(nèi)輪、動(dòng)力渦輪、下托盤(pán)置于本體內(nèi)，動(dòng)力渦輪下部通過(guò)球軸承與下托盤(pán)連接，下托盤(pán)具有環(huán)形流孔，下托盤(pán)與本體固定連接，動(dòng)力渦輪上部與內(nèi)輪螺紋連接；內(nèi)輪上筒壁內(nèi)鑲嵌多個(gè)磁鐵，內(nèi)輪上還具有泄流孔；清潔齒上的磁鐵與內(nèi)輪上的磁鐵數(shù)目相同，一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，相對(duì)應(yīng)的磁鐵磁性相反。本實(shí)用新型在鉆井液作用下，清潔齒高速轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械清巖效果顯著。
【IPC分類(lèi)】E21B37/02, E21B21/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205277374
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620038752
【發(fā)明人】任喜東, 田景武, 劉歡
【申請(qǐng)人】東北石油大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年1月17日