CN205277374U - 一种大斜度井用井眼清洁工具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及的是一种大斜度井用井眼清洁工具,这种大斜度井用井眼清洁工具包括清洁齿、本体、动力涡轮、内轮、下托盘,本体为筒状体,清洁齿环绕在本体外,清洁齿内壁镶嵌多个磁铁;内轮、动力涡轮、下托盘置于本体内,动力涡轮下部通过球轴承与下托盘连接,下托盘具有环形流孔,下托盘与本体固定连接,动力涡轮上部与内轮螺纹连接;内轮上筒壁内镶嵌多个磁铁,内轮上还具有泄流孔;清洁齿上的磁铁与内轮上的磁铁数目相同,一一对应设置,相对应的磁铁磁性相反。本实用新型在钻井液作用下,清洁齿高速转动,机械清岩效果显著。
Description
技术领域:
本实用新型涉及的是一种石油、天然气和地质钻井作业井眼清洁工具,具体涉及的是一种大斜度井用井眼清洁工具。
背景技术:
随着井眼井斜的增大,钻井产生的岩屑携带出地面也随之困难。由于井下岩屑的不能及时清除,在钻井作业中,遇阻划眼、卡钻现象时有发生,制约着该类井的钻井周期和施工质量。为此,解决大斜度井的岩屑携带问题是一个重要的技术。
传统的解决方法如“高粘钻井液塞”、提高转速、增大排量、频繁“短程起下钻”、加入润滑剂等在钻井施工已接近尾声时尚可一试,但若还有大段的井眼待钻,这些方法就难以解决随时可能出现的岩屑床危害问题。大斜度钻井不仅应考虑清除钻屑的问题,而且要做到清除井眼低端的钻屑沉积床。专利201220523686提供了一种钻柱式井眼清洁工具,采用了安装喷嘴、扰流块和刮削刃的方式,采用水力清洗与机械破岩相结合,清除岩屑沉积床,保持井眼清洁,但由于结构复杂,易损件多,因而安全性不能保证,存在寿命短问题,不能在现场推广应用。
发明内容:
本实用新型的目的是提供一种大斜度井用井眼清洁工具,这种大斜度井用井眼清洁工具用于解决目前现场实际施工中,大斜度井的净化清洁施存在净化效果不好的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:这种大斜度井用井眼清洁工具包括清洁齿、本体、动力涡轮、内轮、下托盘,本体为筒状体,清洁齿环绕在本体外,清洁齿内壁镶嵌多个磁铁;内轮、动力涡轮、下托盘置于本体内,动力涡轮下部通过球轴承与下托盘连接,下托盘具有环形流孔,下托盘与本体固定连接,动力涡轮上部与内轮螺纹连接;内轮上筒壁内镶嵌多个磁铁,内轮上还具有泄流孔;清洁齿上的磁铁与内轮上的磁铁数目相同,一一对应设置,相对应的磁铁磁性相反。
上述方案中动力涡轮上部中心设置螺纹孔,与内轮下部螺纹连接,动力涡轮下部为轴承腔,轴承腔上表面为圆弧形,球轴承设置在轴承腔内。球轴承配合具有摩擦小的特点,可大大减小上部动力机构和内轮转动的阻力。
上述方案中内轮的上部为上筒,下部为转动轴,中间为过渡斜面;转动轴下端有外螺纹,与动力涡轮连接,过渡斜面上留有泄流孔。
上述方案中内轮嵌有磁铁1-10块,最佳为3-6块,清洁齿上嵌有磁铁1-10块,最佳为3-6块,通过二者相同数目相反磁性的磁铁配合,带动外部清洁齿转动。
上述方案中下托盘由圆盘及圆柱组成,圆柱内部有空腔,空腔下表面为圆弧形,与球轴承相配合;圆盘上留有环形流孔,是钻井液下行通道;下托盘座在本体内部台肩上,并通过球轴承支撑上部动力涡轮和内轮。
上述方案中本体上下两端分别通过螺纹与上、下部钻柱相连,本体外侧上部留有台肩,清洁齿通过顶紧被顶固在台肩处。
上述方案中清洁齿外部为螺旋条棱切削齿,相邻的两个螺旋条棱切削齿间为螺旋状的导流槽,随着清洁齿高速旋转,刮擦岩屑床,进行机械清岩屑,同时螺旋状的导流槽迫使环空钻井液转向的同时流速加快,产生紊流,有利于岩屑的携带。
本实用新型具有以下有益效果:
(1)本实用新型在钻井液作用下,清洁齿高速转动,机械清岩效果显著。
(2)本实用新型动组件与静组件只有球轴承一处配合,摩擦小,转动扭矩大,寿命长。
(3)本实用新型借助钻井液本来的能量,不需要额外进行能量补充;结构简单,易于实现,成本较低,易于在现场进行大面积推广。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图;
图2是本实用新型本体结构示意图;
图3是本实用新型清洁齿结构示意图;
图4是本实用新型动力涡轮结构示意图;
图5是本实用新型内轮结构示意图;
图6是图5中A-A剖视图。
1.清洁齿;2.本体;3.动力涡轮;4.内轮;5.下托盘;6.顶紧;7.球轴承;8.磁铁;9.上筒;10.环形流孔;11.泄流孔;12.台肩;13.条棱切削齿;14.导流槽。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明:
如图1所示,这种大斜度井用井眼清洁工具包括清洁齿1、本体2、动力涡轮3、内轮4,下托盘5,参阅图2,本体2为筒状体,清洁齿1环绕在本体2外,清洁齿1内壁镶嵌多个磁铁8;内轮4、动力涡轮3、下托盘5置于本体2内,动力涡轮3下部通过球轴承7与下托盘5连接,下托盘5具有环形流孔10,下托盘5与本体2固定连接,动力涡轮3上部与内轮4螺纹连接,钻井液冲击动力涡轮叶片使动力涡轮3转动,并传递给内轮4;内轮4上筒壁内镶嵌多个磁铁8,内轮4上还具有泄流孔11,清洁齿1上的磁铁8与内轮4上的磁铁8数目相同,一一对应设置,相对应的磁铁8磁性相反。
如图4所示,动力涡轮3上部中心设置螺纹孔,与内轮4下部螺纹连接,动力涡轮3下部为轴承腔,轴承腔上表面为圆弧形的,球轴承7设置在轴承腔内。球轴承7配合具有摩擦小的特点,可大大减小上部动力机构和内轮4转动的阻力。
结合图5、图6所示,内轮4的上部为上筒9,下部为转动轴,中间为过渡斜面;转动轴下端有外螺纹,与动力涡轮3连接,过渡斜面上留有泄流孔11。内轮4嵌有磁铁1-10块,最佳为3-6块,清洁齿1上嵌有磁铁1-10块,最佳为3-6块,由异性相吸原理,通过二者相同数目相反磁性的磁铁配合,当内部转动轴转动时,带动外部清洁齿1转动。
下托盘5由圆盘及圆柱组成,圆柱内部有空腔,空腔下表面为圆弧形的,与球轴承7相配合;圆盘上留有环形流孔10,是钻井液下行通道;下托盘5座在本体2内部台肩12上,并通过球轴承7支撑上部动力涡轮3和内轮4。
本体2上下两端分别通过螺纹与上部钻柱相连,本体2外侧上部留有台肩12,清洁齿1通过顶紧6被顶固在台肩12处。
如图3所示,清洁齿1外部为螺旋条棱切削齿13,相邻的两个螺旋条棱切削齿13间为螺旋状的导流槽14,随着清洁齿1高速旋转,刮擦岩屑床,进行机械清岩屑,同时螺旋状的导流槽14迫使环空钻井液转向的同时流速加快,产生紊流,有利于岩屑的携带。
本实用新型工作时,钻井液冲击动力涡轮3叶片带动动力涡轮3转动,动力涡轮3通过与内轮4下部柱体的螺纹固定配合带动内轮4转动。内轮4上部内嵌的磁铁8与清洁齿1内侧嵌入的磁铁8磁性对应相反。由异性相吸原理,内轮4转动时,会带动清洁齿1转动。随着清洁齿1高速旋转,外部为螺旋条棱切削齿13刮擦岩屑床,进行机械清岩屑。同时螺旋状的导流槽14迫使环空钻井液转向的同时流速加快,产生紊流,也有利于岩屑清除及携带。
Claims (7)
1.一种大斜度井用井眼清洁工具,其特征在于:这种大斜度井用井眼清洁工具包括清洁齿(1)、本体(2)、动力涡轮(3)、内轮(4)、下托盘(5),本体(2)为筒状体,清洁齿(1)环绕在本体(2)外,清洁齿(1)内壁镶嵌多个磁铁(8);内轮(4)、动力涡轮(3)、下托盘(5)置于本体(2)内,动力涡轮(3)下部通过球轴承(7)与下托盘(5)连接,下托盘(5)具有环形流孔(10),下托盘(5)与本体(2)固定连接,动力涡轮(3)上部与内轮(4)螺纹连接;内轮(4)上筒壁内镶嵌多个磁铁(8),内轮(4)上还具有泄流孔(11);清洁齿(1)上的磁铁(8)与内轮(4)上的磁铁(8)数目相同,一一对应设置,相对应的磁铁(8)磁性相反。
2.根据权利要求1所述的大斜度井用井眼清洁工具,其特征在于:所述的动力涡轮(3)上部中心设置螺纹孔,与内轮(4)下部螺纹连接,动力涡轮(3)下部为轴承腔,轴承腔上表面为圆弧形,球轴承(7)设置在轴承腔内。
3.根据权利要求1所述的大斜度井用井眼清洁工具,其特征在于:所述的内轮(4)的上部为上筒(9),下部为转动轴,中间为过渡斜面;转动轴下端有外螺纹,与动力涡轮(3)连接,过渡斜面上留有泄流孔(11)。
4.根据权利要求1所述的大斜度井用井眼清洁工具,其特征在于:所述的下托盘(5)由圆盘及圆柱组成,圆柱内部有空腔,空腔下表面为圆弧形,与球轴承(7)相配合;圆盘上留有环形流孔(10),是钻井液下行通道;下托盘(5)座在本体(2)内部台肩(12)上,并通过球轴承(7)支撑上部动力涡轮(3)和内轮(4)。
5.根据权利要求1所述的大斜度井用井眼清洁工具,其特征在于:所述的本体(2)上下两端分别通过螺纹与上、下部钻柱相连,本体(2)外侧上部留有台肩(12),清洁齿(1)通过顶紧(6)被顶固在台肩(12)处。
6.根据权利要求1所述的大斜度井用井眼清洁工具,其特征在于:所述的内轮(4)嵌有磁铁1-10块,最佳为3-6块,清洁齿(1)上嵌有磁铁1-10块,最佳为3-6块。
7.根据权利要求1所述的大斜度井用井眼清洁工具,其特征在于:所述的清洁齿(1)外部为螺旋条棱切削齿(13),相邻的两个螺旋条棱切削齿(13)间为螺旋状的导流槽(14)。
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CN107165591A (zh) * | 2017-06-12 | 2017-09-15 | 东北石油大学 | 液磁耦合携屑工具用的内转子液力磁芯总成 |
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CN111577173A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-08-25 | 西安石油大学 | 一种自旋式-磁传动的井下岩屑床清除工具 |
CN112483018A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-12 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种双作用套管旋转引鞋 |
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