[發(fā)明專利]一種鉆柱外壁用刮泥器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510427942.2
• 申請(qǐng)日: 2015-07-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105019863A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高科;張緒良;孫友宏;謝曉波;張飛宇;馬宇;孫陽(yáng);邢立東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B37/02
• 分類號(hào): E21B37/02
• 代理公司: 長(zhǎng)春市四環(huán)專利事務(wù)所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張建成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣鉆井、科學(xué)鉆探技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鉆柱外壁用刮泥器。

背景技術(shù)

在石油、天然氣和科學(xué)鉆探的鉆井裝置起鉆時(shí)，鉆柱上通常會(huì)帶上很多鉆井液。如果不對(duì)鉆柱進(jìn)行刮泥處理，那么鉆井液會(huì)隨著鉆柱的提升而濺落到鉆臺(tái)上，不僅對(duì)鉆臺(tái)造成污染、影響施工安全，同時(shí)也會(huì)對(duì)鉆柱和井口設(shè)備造成腐蝕，并且造成了鉆井液的流失。

為解決上述問(wèn)題，目前普遍采用的方法：一是通過(guò)人工手持繩、布或使用橡膠刮泥板進(jìn)行刮泥。人工刮除鉆柱外壁上鉆井液既增加了工人的工作強(qiáng)度，又刮泥不徹底，工人的安全也得不到很好的保證；二是采用橡膠刮泥板(GB2804751，Jesse?Elmer?Hall)刮泥，從現(xiàn)場(chǎng)的使用來(lái)看，已暴露出以下缺點(diǎn)：(1)使用時(shí)易整體磨損，使用壽命短，消耗量大，使用成本高；(2)用一段時(shí)間后，內(nèi)徑磨損變大后，刮泥效果迅速變差，無(wú)法起到刮泥作用。縱覽國(guó)內(nèi)外刮泥器，除上述常用手段外，也有一些在結(jié)構(gòu)、材料上做出改變的刮泥器。

Haggard?Archie公開(kāi)了External?pipe?wiping?apparatus?and?method?of?pulling?and?wiping?a?pipe?string(US19970999058)，采用汽缸推動(dòng)曲柄連軸機(jī)構(gòu)帶動(dòng)彈性薄板材料沿徑向和縱向移動(dòng)，從而對(duì)鉆桿表面進(jìn)行刮泥，該裝置可根據(jù)鉆柱直徑的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)彈性薄板材料伸縮的距離和角度，可應(yīng)用于不同鉆具組合，但該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，且當(dāng)縱向通過(guò)直徑過(guò)大或過(guò)小鉆柱時(shí)，彈性薄板材料都不能保證鉆井液的完全刮除；馬志公開(kāi)了一種鉆桿外壁用刮泥環(huán)及刮泥裝置(CN200510083130)，利用其夾持裝置里面的中空彈性刮泥環(huán)刮除鉆桿外壁鉆井液，該裝置所選材料扯斷伸長(zhǎng)率較大，當(dāng)刮泥環(huán)通過(guò)大直徑鉆柱時(shí)由于良好的彈性能迅速回貼在鉆桿外壁上，對(duì)所選材料的性能要求較高，且隨著工作時(shí)限的加長(zhǎng)該彈性材料會(huì)產(chǎn)生擴(kuò)徑，和目前使用的橡膠刮泥板無(wú)實(shí)質(zhì)上的區(qū)別，都存在磨損大、消耗快的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要解決上述現(xiàn)有方法工人的工作強(qiáng)度大，刮泥不徹底，存在安全隱患，現(xiàn)有刮泥裝置使用時(shí)易整體磨損，使用壽命短，刮泥效果差，使用成本高等問(wèn)題，而提供一種鉆柱外壁用刮泥器。

本發(fā)明是由主架裝置和數(shù)個(gè)彈性刮泥元件組成，數(shù)個(gè)彈性刮泥元件固定設(shè)置在主架裝置內(nèi)；

主架裝置包括外環(huán)、內(nèi)環(huán)和蓋板，外環(huán)和蓋板通過(guò)數(shù)個(gè)螺絲固定設(shè)置，內(nèi)環(huán)固定設(shè)置在外環(huán)和蓋板之間，內(nèi)環(huán)上具有數(shù)個(gè)弧形槽，弧形槽沿內(nèi)環(huán)圓周上均勻分布，弧形槽開(kāi)口方向相同，弧形槽層數(shù)可為單層或多層，弧形槽半徑為3—20mm；

彈性刮泥元件為“工”字型或L型結(jié)構(gòu)，彈性刮泥元件后端固定設(shè)置在弧形槽內(nèi)，數(shù)個(gè)彈性刮泥元件前端相互配合設(shè)置，每層數(shù)個(gè)彈性刮泥元件前端形成圓形，所形成圓最小內(nèi)徑小于鉆柱的最小外徑，彈性刮泥元件前端為斜弧面。

主架裝置包括外環(huán)和內(nèi)環(huán)，內(nèi)環(huán)通過(guò)數(shù)個(gè)螺絲固定設(shè)置在外環(huán)內(nèi)，外環(huán)具有開(kāi)口環(huán)，開(kāi)口環(huán)通過(guò)數(shù)個(gè)螺絲固定設(shè)置在外環(huán)上，內(nèi)環(huán)上具有數(shù)個(gè)弧形槽，弧形槽沿內(nèi)環(huán)圓周上均勻分布，弧形槽開(kāi)口方向在上下兩側(cè)，弧形槽層數(shù)可為單層或多層，弧形槽半徑為3—20mm；

彈性刮泥元件為“工”字型或L型結(jié)構(gòu)，彈性刮泥元件后端固定設(shè)置在弧形槽內(nèi)，數(shù)個(gè)彈性刮泥元件前端相互配合設(shè)置，每層數(shù)個(gè)彈性刮泥元件前端形成圓形，所形成圓最小內(nèi)徑小于鉆柱的最小外徑，彈性刮泥元件前端為斜弧面。

本發(fā)明的工作原理和過(guò)程：

根據(jù)蛇嘴部吞食動(dòng)作的研究表明，其嘴可隨食物的大小而變化，遇到較大食物時(shí)，其下頜縮短變寬，成為緊緊包住食物的薄膜。本發(fā)明將這一特性應(yīng)用到刮泥器的彈性刮泥元件上，采用多層刮泥技術(shù)和無(wú)縫貼合理念實(shí)現(xiàn)同種規(guī)格刮泥器對(duì)不同鉆具組合刮除外壁上鉆井液。