專利名稱：多功能套管刮削器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采油工程井下作業(yè)工具，尤其是對(duì)采油井套管進(jìn)行作業(yè)的多功能套管刮削器。
在油田生產(chǎn)中，由于油、水井的地層出砂、套管管壁被石油中蠟結(jié)蠟，往往導(dǎo)致抽油泵砂卡、蠟卡，或封隔器(指驗(yàn)竄封隔器，驗(yàn)證井下相鄰的地層是否相互的竄通)失效，因此在對(duì)油、水井進(jìn)行作業(yè)施工時(shí)就要沖洗井底的泥砂、刮掉套管內(nèi)壁所結(jié)的蠟。但是目前油井作業(yè)所用的沖砂、刮蠟設(shè)備是兩種不同類型的井下工具，沖砂時(shí)在油管底部接上一個(gè)內(nèi)徑φ45mm長(zhǎng)300mm的金屬管——沖砂筆尖，目的是增加液流的壓力及流速，將井底的泥砂沖起，并被沖洗液帶出井筒，從而達(dá)到清理井底泥砂的目的。刮蠟器是個(gè)外徑φ118mm、最小內(nèi)徑φ62mm的金屬喇叭口，它安裝在油管底部，下井時(shí)將套管內(nèi)壁上的蠟及其它附著物刮掉，之后用高溫水溶洗，從而達(dá)到清潔套管內(nèi)壁的目的。但是這兩種工具不能組合再一起，只能分別使用，即分別下兩趟管柱，因此現(xiàn)有技術(shù)操作工序多，且費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、施工成本高，工作效率降低，同時(shí)降低了油井的生產(chǎn)時(shí)率，影響原油生產(chǎn)，對(duì)完成生產(chǎn)任務(wù)十分不利。
目前，雖然有一種新型的井下工具“井下沖砂、刮蠟器”(專利號(hào)98215986．2)能把沖砂、刮蠟合在一起，實(shí)現(xiàn)一趟管柱操作，但由于其機(jī)械零件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用起來可靠性差，更主要的是其螺旋形刮蠟片不具有彈性，在刮蠟時(shí)不能緊貼套管內(nèi)壁，不能起到刮削的作用，因此刮蠟效果不好，而且，在遇到套管變形時(shí)容易卡住，造成井下事故，所以，目前現(xiàn)場(chǎng)已基本停止使用。
本實(shí)用新型的目的是，提供一種給油井作業(yè)時(shí)可以同時(shí)完成沖砂、刮蠟兩道任務(wù)時(shí)的工具，并可以下一次管柱完成，能把沖砂、刮蠟合二為一；提供一種多功能套管刮削器，減少施工工序，降低作業(yè)成本，同時(shí)能保證施工質(zhì)量，提高工作效率；本實(shí)用新型的目的還在于提供一種機(jī)械零件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，工作安全可靠，對(duì)套管的刮削效果好，且能越過套管變形點(diǎn)，不卡井的油井工具。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種多功能套管刮削器，其特征是由液壓活塞4、刮蠟片11、沖砂筆尖13、上接頭1、鋼球2、壓簧7、滑套8、中心管9、壓簧10、12組成，上接頭1、滑套8、沖砂筆尖、刮蠟片裝在中心管9的外圈、上接頭和中心管間設(shè)有可滑動(dòng)液壓活塞，滑套8裝在液壓活塞的下部，滑套在與活塞接觸端的孔徑與活塞相同，并在中心管上滑動(dòng)，同時(shí)在中心管上設(shè)一套在中心管上的壓簧7，壓簧的一端由中心管上的突起臺(tái)階支撐，另一端與在中心管外徑滑動(dòng)的滑套接觸；中心管臺(tái)階下設(shè)有可擴(kuò)張和收縮的八個(gè)刮蠟片11，四片在上部，且在中心管的圓周均勻分布，另外四片在下部均勻分布、且錯(cuò)開45°度角，刮蠟片的外輪廓是帶齒的片，上四片的兩端套在滑套開設(shè)的缺口里，下四片的兩端分別套在滑套的端部和沖砂筆尖的上端，刮蠟片與中心管之間設(shè)有壓簧10、12，刮蠟片的上端與滑套的接觸處為斜楔形，沖砂筆尖連接于中心管的下端。
其工作過程如下在刮蠟時(shí)，刮蠟片11在壓簧10、12的作用下擴(kuò)張、打開，形成外徑為φ120—126mm的園形，緊貼套管內(nèi)壁，對(duì)套管內(nèi)壁所結(jié)蠟起刮削作用，沖砂時(shí)刮蠟片11被收回，形成外徑小于φ94mm的園環(huán)，可保證沖砂具有最大的水流通道。在到達(dá)井底后在井口打壓進(jìn)行沖砂。沖砂時(shí)，壓力推動(dòng)活塞4及滑套8下行、使刮蠟片11收縮(達(dá)到外徑φ94mm)，使液流能暢通無阻且具有最大的流速和攜砂量。刮蠟時(shí)刮蠟片11外徑達(dá)到φ126mm①刮蠟在進(jìn)行刮蠟時(shí)，液壓活塞4處于上死點(diǎn)，封閉導(dǎo)流水孔6，滑套8處于原位、刮蠟片11處于打開狀態(tài)，構(gòu)成外徑為φ126mm的環(huán)狀。在下井過程中，刮蠟片緊貼套管壁起到刮削套管內(nèi)壁所結(jié)蠟的作用。(見


圖1)②替蠟在刮蠟至井底時(shí)，可進(jìn)行替蠟，替蠟時(shí)，可進(jìn)行正替，也可進(jìn)行反替。如果是反替蠟，則從油套環(huán)形空間將替洗液打入井內(nèi)，替洗液經(jīng)刮蠟片11的空隙下行，在經(jīng)沖砂筆尖返到油管內(nèi)，最后攜帶井底泥砂返到地面。這種狀態(tài)下，刮蠟片11仍處于打開狀態(tài)，不收回。因此，這種狀態(tài)最適合于刮蠟中途受阻時(shí)應(yīng)用，因?yàn)樘嫱晗灪筮€可以繼續(xù)刮蠟。
③沖砂在刮蠟至井底時(shí)，如果井內(nèi)砂柱高則需沖砂，此時(shí)可從油管打入沖洗液，由于此時(shí)中心管被鋼球2封堵住，所以液壓通過導(dǎo)流孔3推動(dòng)活塞4下行打開導(dǎo)流水孔6，同時(shí)滑套8被液壓活塞4推動(dòng)下行，使刮蠟片11收縮成外徑φ94mm的圓環(huán)，從而使油管與套管的環(huán)形空間增大，擴(kuò)大了沖洗液的導(dǎo)流通道，于是攜帶泥砂的沖洗液可暢通無阻地返至地面。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)沖砂、刮削一趟管柱完成兩種功能?？蛇M(jìn)行反洗替蠟，正洗沖砂，并且一次下井，可進(jìn)行多次沖砂、刮削、洗井操作。該多功能套管刮削器一九九九年在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用了10口井，刮蠟、沖砂效果良好，工具起出井口時(shí)刮蠟片均收回，未發(fā)生任何意外事件。沖砂壓力為2．2MPa—4．1MPa，出口排量在31m3／h—36m3／h，符合QD／C7／9—4—01標(biāo)準(zhǔn)。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)還有可使沖砂、刮蠟實(shí)現(xiàn)一道工序，從而降低了作業(yè)成本，減少了作業(yè)工作量，并提高了工作效率。該多功能套管刮削器機(jī)械零件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，工作安全可靠，對(duì)套管的刮削效果好，且能越過套管變形點(diǎn)，不卡井，具有很好的應(yīng)用前景。
以下結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)組裝圖圖2為本實(shí)用新型的活塞構(gòu)件圖圖3為本實(shí)用新型的中心管構(gòu)件圖，兩個(gè)截面為中心管的凸起，為安裝刮蠟片位置的剖視圖，兩個(gè)截面錯(cuò)開90度。
圖4為本實(shí)用新型刮蠟片構(gòu)件的正視圖圖5為本實(shí)用新型沖砂筆尖的構(gòu)件圖圖6為本實(shí)用新型刮蠟片的構(gòu)件截面圖圖7為本實(shí)用新型上接頭構(gòu)件圖圖8為本實(shí)用新型滑套構(gòu)件圖如圖所示，多功能套管刮削器，由液壓活塞4、刮蠟片11、沖砂筆尖13、上接頭1、鋼球2、壓簧7、滑套8、中心管9、壓簧10、12組成，上接頭1、滑套8、沖砂筆尖、刮蠟片裝在中心管9的外圈、上接頭內(nèi)設(shè)有連接螺紋，上接頭與中心管之間設(shè)有可滑動(dòng)液壓活塞4，滑套8裝在液壓活塞的下部，滑套在與活塞接觸端的孔徑與活塞相同，并與中心管滑動(dòng)配合，在其壁上滑動(dòng)。中心管上設(shè)一套在中心管上的壓簧7，壓簧的一端由中心管上的突起臺(tái)階支撐，另一端與在中心管外徑滑動(dòng)的滑套接觸。中心管臺(tái)階下設(shè)有可擴(kuò)張和收縮的八個(gè)刮蠟片11，刮蠟片的內(nèi)圓弧狀與中心管配合，四片在上部，且在中心管的圓周均勻分布，另外四片在下部均勻分布、且錯(cuò)開45°度角，八片包裹中心管圓周，刮蠟片的外輪廓是帶刮齒的片，上四片的兩端套在滑套開設(shè)的缺口里，下四片的兩端分別套在滑套的端部和沖砂筆的上端，刮蠟片與中心管之間設(shè)有壓簧10、12，刮蠟片的上端與滑套的接觸處為斜楔形，刮蠟片平時(shí)的安裝位置通過壓簧與中心管壁接觸，片的外徑突出在滑套外緣。但滑套通過斜楔形下滑時(shí)可以將刮蠟片內(nèi)收。沖砂筆尖連接于中心管的下端。鋼球2在中心管上端，比重輕于水。
其主要技術(shù)指標(biāo)是刮蠟片工作外徑φ126mm刮蠟片收回后外徑 φ94mm主體外徑 φ90mm長(zhǎng)度 700mm沖砂壓力 ＞2Mpa
權(quán)利要求1．一種多功能套管刮削器，其特征是由液壓活塞(4)、刮蠟片(11)、沖砂筆尖(13)、上接頭(1)、鋼球(2)、壓簧(7)、滑套(8)、中心管(9)、壓簧(10、12)組成，上接頭(1)、滑套(8)、沖砂筆尖、刮蠟片裝在中心管(9)的外圈、上接頭和中心管間設(shè)有可滑動(dòng)液壓活塞，滑套8裝在液壓活塞的下部，滑套在與活塞接觸端的孔徑與活塞相同，并在中心管上滑動(dòng)，同時(shí)在中心管上設(shè)一套在中心管上的壓簧(7)，壓簧的一端由中心管上的突起臺(tái)階支撐，另一端與在中心管外徑滑動(dòng)的滑套接觸；中心管臺(tái)階下設(shè)有可擴(kuò)張和收縮的八個(gè)刮蠟片(11)，四片在上部，且在中心管的圓周均勻分布，另外四片在下部均勻分布、且錯(cuò)開45°度角，刮蠟片的外輪廓是帶齒的片，上四片的兩端套在滑套開設(shè)的缺口里，下四片的兩端分別套在滑套的端部和沖砂筆尖的上端，刮蠟片與中心管之間設(shè)有壓簧(10、12)，刮蠟片的上端與滑套的接觸處為斜楔形，沖砂筆尖連接于中心管的下端。
專利摘要多功能套管刮削器,由液壓活塞4、刮蠟片11、沖砂筆尖13、上接頭1、鋼球2、壓簧7、滑套8、中心管9、壓簧10組成,上接頭1、滑套8、沖砂筆尖、刮蠟片裝在中心管9的外圈、中心管外有可滑動(dòng)液壓活塞,滑套8裝在活塞的下部,中心管臺(tái)階下設(shè)有可擴(kuò)張和收縮的八個(gè)刮蠟片11,刮蠟片的上端與滑套的接觸處為斜楔形,沖砂筆尖連接于中心管的下端。本實(shí)用新型可使沖砂、刮蠟等一道工序完成,提高了工作效率。
文檔編號(hào)E21B37/04GK2413023SQ9923003
公開日2001年1月3日 申請(qǐng)日期1999年11月22日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月22日
發(fā)明者張順 申請(qǐng)人:張順