[發(fā)明專利]一種電纜式井下除垢裝置

無效

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• 申請日: 2012-05-03
• 公開（公告）號: CN102644449A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 祝效華;李海;胡志強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: E21B37/00
• 分類號: E21B37/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于石油、天然氣和地質(zhì)鉆完井及修井的特殊井下工具，是一種用于鉆完井及修井工作的電纜式井下除垢裝置。

背景技術(shù)

油氣井結(jié)垢問題日益嚴(yán)重，隨著結(jié)垢量的增加，套管內(nèi)徑變小，影響油氣井的正常生產(chǎn)和井下作業(yè)，甚至?xí)鹩蜌饩．a(chǎn)和報廢，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此必須對井下垢物進(jìn)行清除處理。目前除垢作業(yè)主要分為化學(xué)除垢和機(jī)械除垢：化學(xué)除垢主要是通過化學(xué)試劑將井下垢物溶解，從而達(dá)到除垢的目的，但此方法費用高、污染嚴(yán)重、且易腐蝕井下器具；傳統(tǒng)的機(jī)械除垢方法采用容積式電動機(jī)、銑刀、帶銑刀的沖擊錘或純液體的射流技術(shù)，由于銑刀和類似的切削工具在作業(yè)過程中不可避免的會損壞套管和井下器具，而且常規(guī)切削工具的尺寸受井徑的限制，沒有考慮到管道內(nèi)廓和直徑的變化，難以適應(yīng)井下作業(yè)的要求，同時這類工具須借助泵車或大修設(shè)備，費用高、占井時間長、所占空間大，易損壞工具，工作效率低。為此，目前迫切需要研制和使用一種不需要借助鉆井機(jī)、修井機(jī)或連續(xù)油管作業(yè)機(jī)，且所占空間小、操作簡單的井下除垢裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足并結(jié)合井下除垢作業(yè)的相關(guān)要求，提供一種經(jīng)濟(jì)性好，除垢效率高，井下適應(yīng)性強(qiáng)，工作可靠性高，且不會損壞套管和井下器具的電纜式井下除垢裝置。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種電纜式井下除垢裝置，包括依次連接的鋼刷頭、傳動裝置、錨定器、電動馬達(dá)、壓力補(bǔ)償器、控制器和電纜接頭，其特征是：各部件之間均為螺紋連接，鋼刷頭包括鋼刷盤片、間隔襯套、內(nèi)六角圓柱頭螺釘、圓柱銷、花鍵軸、軸套、左鎖緊接頭和右鎖緊接頭；中心為花鍵孔的星狀形鋼刷盤片具有良好的彈性性能，其厚度在0.4～1.0mm之間，安裝在花鍵軸上，兩個鋼刷盤片之間安裝有間隔襯套；鋼刷盤片上有兩個與間隔襯套的圓形凸臺配合安裝的圓孔；左鎖緊接頭和右鎖緊接頭均為錐體形狀，且有用于安裝圓柱銷的徑向通孔；右鎖緊接頭內(nèi)有與往復(fù)式螺桿的花鍵端配合的花鍵孔，可防止在工作工程中往復(fù)式螺桿與右鎖緊接頭之間發(fā)生相對周向滑動；左鎖緊接頭和右鎖緊接頭分別通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘連接在花鍵軸兩端；軸套安裝在左鎖緊接頭與間隔襯套之間，起到鎖緊間隔襯套和鋼刷盤片的作用；左鎖緊接頭的徑向通孔內(nèi)安裝有圓柱銷，圓柱銷緊靠內(nèi)六角圓柱頭螺釘；往復(fù)式螺桿花鍵端與右鎖緊接頭的花鍵孔連接，其緊靠內(nèi)六角圓柱頭螺釘，并用圓柱銷周向固定，可防止間隔襯套和鋼刷盤片發(fā)生松動而造成鋼刷頭工作失效；傳動裝置由往復(fù)式螺桿和傳動支座組成，往復(fù)式螺桿安裝在傳動支座內(nèi)，并可以在周向旋轉(zhuǎn)的同時做軸向往復(fù)運動。

錨定器由滑動軸、支撐臂、錨定板、左支撐接頭、右支撐接頭、滑套、端蓋和鎖定套筒組成，左支撐接頭和右支撐接頭周向均勻分布三個用于連接支撐臂的鎖定支座；端蓋通過螺紋連接在滑套右端，左支撐接頭通過螺釘固定在端蓋上；滑套安裝在滑動軸上，并可以沿軸滑動，彈簧位于滑套的左臺肩與傳動支座的右臺肩之間；傳動支座內(nèi)壁與滑動軸外表面構(gòu)成環(huán)形腔體，環(huán)形腔體內(nèi)填充有液壓油，連接有活塞桿的活塞安裝在環(huán)形腔體內(nèi)；滑套與傳動支座、滑動軸之間均安裝有密封圈；支撐臂為螺旋形狀，其旋轉(zhuǎn)臺階與鎖定支座、支撐臂虎口與錨定板通過柱鉸連接；錨定板外表面為具有滾花的弧面，可防止在除垢作業(yè)過程中錨定板與套管內(nèi)壁發(fā)生打滑；鎖定套筒一端與右支撐接頭相連接，另一端固定在電動馬達(dá)Ⅳ上。

在這個除垢裝置中，電纜接頭通過電纜與地面控制系統(tǒng)相連，控制器用于控制除垢裝置的工作過程，壓力補(bǔ)償器用于保持除垢裝置內(nèi)外壓力平衡，電動馬達(dá)用于提供除垢裝置的工作動力。本發(fā)明的有益效果是：使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單，便于拆裝及維護(hù)、安全性能高、體積小，便于移動和運輸、能夠以較高效率完成井下除垢作業(yè)；在除垢作業(yè)過程中可避免對套管和井下器具造成損壞；可節(jié)約鉆井或修井機(jī)的租賃成本及海上鉆井平臺的有限空間，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益；通常與電纜式爬行器連接使用，直井段靠自身重力往下運動，通過斜井段和水平段時靠爬行器提供推動力送至預(yù)定位置，此過程使用電纜將除垢裝置傳送下井而不需要借助連續(xù)油管，工作效率高，有益于安全及環(huán)境保護(hù)。

附圖說明

圖1是一種電纜式井下除垢裝置的示意圖；

圖2是一種電纜式井下除垢裝置的鋼刷頭Ⅰ的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是一種電纜式井下除垢裝置的鋼刷頭Ⅰ的鋼刷盤片8的示意圖；

圖4是一種電纜式井下除垢裝置的鋼刷頭Ⅰ的間隔襯套7的示意圖；

圖5是一種電纜式井下除垢裝置的往復(fù)式螺桿12的示意圖；

圖6是一種電纜式井下除垢裝置的錨定器Ⅲ的示意圖；