[發明專利]一種投球式可控刮壁器及清理套管內壁方法

在審

• 申請號: 201310436952.3
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN104453787A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 賀志剛
• 申請（專利權）人: 新疆格瑞迪斯石油技術股份有限公司
• 主分類號: E21B37/02
• 分類號: E21B37/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及石油修井和井下作業技術領域，尤指一種投球式可控刮壁器及清理套管內壁方法。

背景技術

石油修井和井下過程作業中，刮壁器是用于清除殘留在套管內壁上的水泥塊、水泥環、硬蠟、各種鹽類結晶和沉積物、射孔毛刺以及套管銹蝕后所產生的氧化鐵等物，以便暢通無阻地下入各種下井工具。刮壁器的工作機理都是在工具上固定安裝刀具，安裝刀具要求比工具自身外徑大，比套管內徑小，通過鉆具在套管內上下移動，刀具作用在需要清除殘留在套管內壁上的水泥塊等物，實現清除的目的。常見的刮壁器可分膠筒式和彈簧式，常規的刮壁器的刀具是固定安裝在工具上，在井下工具里，通常會遇到較大的水泥塊等物體卡在刀具上、或者遇到小尺寸井眼時，而現有的刮壁器無法通過，造成卡鉆等井下復雜、事故。

發明內容

本發明的目的在于提供一種投球式可控刮壁器及套管內壁的清理施工方法，其通過在工具內投入至少兩個不同尺寸的鋼球，實現刀具的彈出和收回，順利清除套管內壁的阻礙物，有效消除井下安全隱患，其刀具不會出現卡死，其使用壽命長。

為了實現上述目的，本發明的技術解決方案為：一種投球式可控刮壁器，其中包括控制系統、刀具系統及用于操控控制系統工作的至少一個第一鋼球和至少一個第二鋼球，所述刀具系統包括刀具外筒，所述刀具外筒上沿周向設置有至少一圈刀具通孔，各刀具通孔內分別安裝有刀具，所述控制系統包括第一接頭，所述第一接頭中心設有第一通孔，所述第一接頭下端連接活塞套筒，所述活塞套筒下端固定于刀具外筒上，所述活塞套筒內腔套接有第一定位套筒，所述第一定位套筒位于第一接頭和刀具外筒之間，所述第一定位套筒內腔壁呈上、下分布有第一、二止點定位塊，所述第一定位套筒內腔位于第一接頭與第一止點定位塊之間的部分安裝若干個瓣體組成的階梯狀筒形第一活塞，所述第一活塞外表面上、下部分別設置有環形第一、二凹槽，所述第一定位套筒與第一活塞之間設置有第一、二復位彈簧，所述第一復位彈簧位于第一凹槽內，所述第二復位彈簧位于第二凹槽內，所述第一活塞的上半部內徑小于其下半部內徑，所述第一定位套筒內腔位于第一、二止點定位塊之間的部分安裝有若干個瓣體組成的第二定位套筒，所述第二定位套筒外表面設有環形第三凹槽，所述第一、二定位套筒之間設置有第三復位彈簧，所述第三復位彈簧位于第三凹槽內，所述第二定位套筒內腔安裝有筒形第二活塞，所述第二活塞上端伸入第一活塞內腔上部，所述第二活塞上部連接有多個瓣體組成的第三定位套筒，所述第三定位套筒的內徑小于第二活塞的內徑，所述第二活塞外表面上部及第一活塞內腔下部設有使二者相互配合的卡扣結構，所述第二活塞的外表面下部設置有至少一個分別用于將各圈上的刀具向刀具通孔外頂出的刀具進刀塊，所述第二活塞外表面位于刀具進刀塊上方位置設置有環形凸臺，所述凸臺位于第二止點定位塊與刀具系統之間，所述凸臺與刀具系統之間的第二活塞上安裝有第四復位彈簧，所述第一鋼球直徑大于第二鋼球直徑，且所述第一、二鋼球直徑大于第二活塞內徑。

本發明投球式可控刮壁器，其中所述卡扣結構由沿周向設置于第二活塞外表面上部的至少一個凹槽及沿周向設置于第一活塞內腔下部的至少一個凸塊組成。

本發明投球式可控刮壁器，其中各所述刀具為U形，各所述刀具的開口端朝向刀具通孔外，所述刀具外筒外表面與各刀具開口槽正對的位置分別安裝有刀具壓板，各所述刀具壓板與刀具之間分別設置有第五復位彈簧。

本發明投球式可控刮壁器，其中所述刀具外筒下端連接有第二接頭，所述第二接頭中心設有第二通孔。

本發明投球式可控刮壁器，其中所述刀具系統下面還連接有回收系統，所述回收系統包括第三接頭，所述第三接頭上端與第二接頭連接，所述第三接頭中心設有第三通孔，所述第三接頭下端連接有鋼球籃外筒，所述第三通孔下端連接有上、下開口的鋼球籃。

本發明投球式可控刮壁器，其中所述鋼球籃的內腔上端安裝有止回彈簧。

本發明投球式可控刮壁器，其中所述鋼球籃的外表面設置有多個可使第一、二鋼球通過的第四通孔。

本發明投球式可控刮壁器，其中所述鋼球籃外筒下端連接有第四接頭。

一種清理套管內壁方法，其包括如下步驟：

(1)將投球式可控刮壁器的下端連接好鉆頭，上端連接好鉆桿后入井，下鉆至預定的井深位置，開泵頂通循環泥漿約十分鐘，卸開方鉆桿，從鉆桿的水眼內投入第一鋼球；

(2)接上方鉆桿開泵、循環，直至泵壓上升，停泵；此時，表明第一鋼球已經到達第二活塞上端位置；