一種大斜度井用井眼清潔工具的制作方法
【專利說明】
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實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清除，在鉆井作業(yè)中，遇阻劃眼、卡鉆現(xiàn)象時有發(fā)生，制約著該類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題是一個重要的技術(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”、加入潤滑劑等在鉆井施工已接近尾聲時尚可一試，但若還有大段的井眼待鉆，這些方法就難以解決隨時可能出現(xiàn)的巖肩床危害問題。大斜度鉆井不僅應(yīng)考慮清除鉆肩的問題，而且要做到清除井眼低端的鉆肩沉積床。專利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，存在壽命短問題，不能在現(xiàn)場推廣應(yīng)用。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0007]本實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)場實際施工中，大斜度井的凈化清潔施存在凈化效果不好的問題。
[0008]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:這種大斜度井用井眼清潔工具包括清潔齒、本體、動力渦輪、內(nèi)輪、下托盤，本體為筒狀體，清潔齒環(huán)繞在本體外，清潔齒內(nèi)壁鑲嵌多個磁鐵；內(nèi)輪、動力渦輪、下托盤置于本體內(nèi)，動力渦輪下部通過球軸承與下托盤連接，下托盤具有環(huán)形流孔，下托盤與本體固定連接，動力渦輪上部與內(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，--對應(yīng)設(shè)置，相對應(yīng)的磁鐵磁性相反。
[0009]上述方案中動力渦輪上部中心設(shè)置螺紋孔，與內(nèi)輪下部螺紋連接，動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，可大大減小上部動力機構(gòu)和內(nèi)輪轉(zhuǎn)動的阻力。
[0010]上述方案中內(nèi)輪的上部為上筒，下部為轉(zhuǎn)動軸，中間為過渡斜面;轉(zhuǎn)動軸下端有外螺紋，與動力渦輪連接，過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，通過二者相同數(shù)目相反磁性的磁鐵配合，帶動外部清潔齒轉(zhuǎn)動。
[0012]上述方案中下托盤由圓盤及圓柱組成，圓柱內(nèi)部有空腔，空腔下表面為圓弧形，與球軸承相配合；圓盤上留有環(huán)形流孔，是鉆井液下行通道;下托盤座在本體內(nèi)部臺肩上，并通過球軸承支撐上部動力渦輪和內(nèi)輪。
[0013]上述方案中本體上下兩端分別通過螺紋與上、下部鉆柱相連，本體外側(cè)上部留有臺肩，清潔齒通過頂緊被頂固在臺肩處。
[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，進行機械清巖肩，同時螺旋狀的導(dǎo)流槽迫使環(huán)空鉆井液轉(zhuǎn)向的同時流速加快，產(chǎn)生紊流，有利于巖肩的攜帶。
[0015]本實用新型具有以下有益效果:
[0016](I)本實用新型在鉆井液作用下，清潔齒高速轉(zhuǎn)動，機械清巖效果顯著。
[0017](2)本實用新型動組件與靜組件只有球軸承一處配合，摩擦小，轉(zhuǎn)動扭矩大，壽命長。
[0018](3)本實用新型借助鉆井液本來的能量，不需要額外進行能量補充;結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，成本較低，易于在現(xiàn)場進行大面積推廣。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0020]圖2是本實用新型本體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖3是本實用新型清潔齒結(jié)構(gòu)示意圖；?0022]圖4是本實用新型動力渦輪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5是本實用新型內(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.動力渦輪;4.內(nèi)輪;5.下托盤;6.頂緊;7.球軸承;8.磁鐵;9.上筒;10.環(huán)形流孔;11.泄流孔;12.臺肩；13.條棱切削齒;14.導(dǎo)流槽。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明:
[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、動力渦輪3、內(nèi)輪4，下托盤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)壁鑲嵌多個磁鐵8;內(nèi)輪4、動力渦輪3、下托盤5置于本體2內(nèi)，動力渦輪3下部通過球軸承7與下托盤5連接，下托盤5具有環(huán)形流孔10，下托盤5與本體2固定連接，動力渦輪3上部與內(nèi)輪4螺紋連接，鉆井液沖擊動力渦輪葉片使動力渦輪3轉(zhuǎn)動，并傳遞給內(nèi)輪4;內(nèi)輪4上筒壁內(nèi)鑲嵌多個磁鐵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，一一對應(yīng)設(shè)置，相對應(yīng)的磁鐵8磁性相反。
[0028]如圖4所示，動力渦輪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，可大大減小上部動力機構(gòu)和內(nèi)輪4轉(zhuǎn)動的阻力。
[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)動軸，中間為過渡斜面;轉(zhuǎn)動軸下端有外螺紋，與動力渦輪3連接，過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，通過二者相同數(shù)目相反磁性的磁鐵配合，當(dāng)內(nèi)部轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動時，帶動外部清潔齒I轉(zhuǎn)動。
[0030]下托盤5由圓盤及圓柱組成，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；圓盤上留有環(huán)形流孔10，是鉆井液下行通道；下托盤5座在本體2內(nèi)部臺肩12上，并通過球軸承7支撐上部動力渦輪3和內(nèi)輪4。
[0031]本體2上下兩端分別通過螺紋與上部鉆柱相連，本體2外側(cè)上部留有臺肩12，清潔齒I通過頂緊6被頂固在臺肩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，進行機械清巖肩，同時螺旋狀的導(dǎo)流槽14迫使環(huán)空鉆井液轉(zhuǎn)向的同時流速加快，產(chǎn)生紊流，有利于巖肩的攜帶。
[0033]本實用新型工作時，鉆井液沖擊動力渦輪3葉片帶動動力渦輪3轉(zhuǎn)動，動力渦輪3通過與內(nèi)輪4下部柱體的螺紋固定配合帶動內(nèi)輪4轉(zhuǎn)動。內(nèi)輪4上部內(nèi)嵌的磁鐵8與清潔齒I內(nèi)側(cè)嵌入的磁鐵8磁性對應(yīng)相反。由異性相吸原理，內(nèi)輪4轉(zhuǎn)動時，會帶動清潔齒I轉(zhuǎn)動。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，進行機械清巖肩。同時螺旋狀的導(dǎo)流槽14迫使環(huán)空鉆井液轉(zhuǎn)向的同時流速加快，產(chǎn)生紊流，也有利于巖肩清除及攜帶。
【主權(quán)項】
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)、動力渦輪(3)、內(nèi)輪(4)、下托盤(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)壁鑲嵌多個磁鐵(8);內(nèi)輪(4)、動力渦輪(3)、下托盤(5)置于本體(2)內(nèi)，動力渦輪(3)下部通過球軸承(7)與下托盤(5)連接，下托盤(5)具有環(huán)形流孔(10)，下托盤(5)與本體(2)固定連接，動力渦輪(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，一一對應(yīng)設(shè)置，相對應(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)動軸，中間為過渡斜面;轉(zhuǎn)動軸下端有外螺紋，與動力渦輪(3)連接，過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(5)由圓盤及圓柱組成，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；圓盤上留有環(huán)形流孔(10)，是鉆井液下行通道;下托盤(5)座在本體(2)內(nèi)部臺肩(12)上，并通過球軸承(7)支撐上部動力渦輪(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)上下兩端分別通過螺紋與上、下部鉆柱相連，本體(2)外側(cè)上部留有臺肩(12)，清潔齒(I)通過頂緊(6)被頂固在臺肩(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)，相鄰的兩個螺旋條棱切削齒(13)間為螺旋狀的導(dǎo)流槽(14)。
【專利摘要】本實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、動力渦輪、內(nèi)輪、下托盤，本體為筒狀體，清潔齒環(huán)繞在本體外，清潔齒內(nèi)壁鑲嵌多個磁鐵；內(nèi)輪、動力渦輪、下托盤置于本體內(nèi)，動力渦輪下部通過球軸承與下托盤連接，下托盤具有環(huán)形流孔，下托盤與本體固定連接，動力渦輪上部與內(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，一一對應(yīng)設(shè)置，相對應(yīng)的磁鐵磁性相反。本實用新型在鉆井液作用下，清潔齒高速轉(zhuǎn)動，機械清巖效果顯著。
【IPC分類】E21B37/02, E21B21/00
【公開號】CN205277374
【申請?zhí)枴緾N201620038752
【發(fā)明人】任喜東, 田景武, 劉歡
【申請人】東北石油大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月17日