[發明專利]一種套管自動刮泥器

在審

• 申請號: 201910770404.1
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN112412397A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 曲剛;王治娟;陳春;李濤;李榮剛;褚學榮;李曉峰
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化勝利石油工程有限公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號: E21B37/02
• 分類號: E21B37/02
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

本發明公開了一種套管自動刮泥器，包括本體和外環，本體呈圓環狀，外環相對本體轉動；外環上有伸出的刮泥板。在本體內設有徑向孔，在徑向孔內裝有橫輪、豎輪、擺臂、行走輪、彈簧和換向桿。換向桿為換向機構。本發明是一種用于清除井壁和套管表面泥餅的除泥裝置，在循環泥漿、注入水泥漿和頂替過程中，以環空上返的流體為動力，自動對井壁和套管外壁進行刮擦清理，有效清除泥餅，解決了泥餅介質對第一、二界面固井質量的影響，使水泥漿與套管壁、井壁充分接觸，提高固井膠結質量。

技術領域

本發明涉及石油鉆井領域的套管和井壁除泥裝置，尤其是一種套管自動刮泥器。

背景技術

固井過程中，由于泥餅介質的存在，阻擋了水泥漿無法與套管外壁和井壁充分接觸，導致第一、二界面膠結質量差。固井質量不好將導致地層間發生水、氣、液的竄槽，地層壓力的混亂，最終使油井產能降低，影響臨井甚至整個區塊的產量。目前的方式主要是使用前置液或者循環調整泥漿性能，對清理泥餅的效果不好。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種對井壁和套管外壁進行刮擦清理，有效清除泥餅，解決了泥餅介質對第一、二界面固井質量的負面影響，使水泥漿與套管壁、井壁充分接觸，提高第一、二界面膠結質量和水泥環自身強度的套管自動刮泥器。

為了解決以上技術問題，本發明是通過采用以下技術方案方式實現的：

一種套管自動刮泥器，主要由本體、外環和換向桿、行走機構組成；

所述本體呈中空的筒體結構，筒體內壁軸向均布有個或個以上的軸向孔，對應每個軸向孔外側的本體內設置有徑向孔，軸向孔和徑向孔均為通孔結構；

所述外環套裝在本體外部，外環內壁設有內齒并與本體構成旋轉配合，外環上延伸出刮泥板，刮泥板與水平成一定角度渦扇形狀；

所述行走機構安裝在徑向孔內，包括橫輪、豎輪、擺臂、行走輪和彈簧；其中，橫輪具有兩層外齒，橫輪通過垂直轉軸連接在本體徑向孔內，豎輪具有錐形齒A和皮帶輪的組合結構，豎輪通過水平向橫軸連接在本體徑向孔內，橫輪外層外齒與外環內齒構成齒輪旋轉傳動配合，橫輪內層錐型齒B與豎輪上的錐形齒A構成直角齒輪傳動配合，擺臂的一端與豎輪的橫軸鉸接，擺臂的另一端連接行走輪，行走輪通過傳動帶與豎輪的皮帶輪連接，實現豎輪與行走輪傳動配合，彈簧套裝在橫軸上，彈簧一端固定在擺臂上，另一端固定在擺臂下方的本體上；

所述換向桿安裝在本體的軸向孔內，且換向桿與本體構成軸向滑動配合，換向桿兩端分別由軸向孔伸出本體上下端面，換向桿中部間隔設有突出的下平臺和上平臺，行走輪位于下平臺和上平臺之間，下平臺和上平臺相對豎輪軸心錯開分布。

上述方案進一步包括：本體的徑向孔內壁上設有與擺臂限位配合的限位塊A和限位塊B，限位塊A、限位塊B和彈簧與擺臂構成二位擺動限定配合；且擺臂在限位塊A的位置時，行走輪由本體內圓伸出。

所述刮泥板為多組，每組分為外刮泥板和內刮泥板，外刮泥板伸出本體外圓，內刮泥板沿本體內圓伸出。

所述下平臺和上平臺相對的一面設有摩擦面。

所述行走輪表面設有摩擦層。

在本體與外環之間設有軸承。

本發明的套管自動刮泥器是一種用于清除井壁和套管表面泥餅的除泥裝置，以在套管與井壁之間的環空上返的泥漿為動力，在套管柱的接箍之間來回除泥，清除雜質，為接下來的固井做好準備。固井時由于沒有了泥餅阻隔，水泥漿與套管和井壁有了更充分的、直接的接觸，有利于提高第一、二界面（套管與水泥環交界面、井壁與水泥環交界面）膠結質量。