一种随钻式套管刮壁器的制作方法

本实用新型是石油钻井作业用装置，是一种用于钻完井保障井眼质量的井下工具。

背景技术：

由于地层状况和施工工艺的复杂性，套管的内壁往往会附着有大量的水泥块、水泥环、硬蜡、各种盐类结晶或沉积物、射孔毛刺以及套管锈蚀后所产生的氧化铁等脏物，无法畅通无阻地下入打捞筒、扶正器、封隔器等各种井下工具，影响钻井和完井施工效率，严重的甚至会造成卡钻问题。为保障完井质量，需要在固井后对套管内壁进行清理，保证套管有效内径符合标准，且不影响正常钻进作业，这要求一种不同常规钻井工具的套管刮壁器。现有刮壁器刮刀板部分与芯轴连为一体，随钻柱转动而转动，如此将对套管内壁进行无益的环向切割，对于套管内壁造成严重刮伤，同时会严重影响刮刀使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型设计了一种随钻式的套管刮壁器，解决现有技术的不足，提高完井工具入井质量，有效提高完井作业效率。

本实用新型设计的随钻式套管刮壁器主要由下接头、芯轴、下扶套、刮削总成、上扶套、上接头等零件组成，下扶套、刮削总成、上扶套按自下而上的顺序装在芯轴外侧，芯轴两端通过螺纹与上接头和下接头连接为一体，上下接头限制刮削总成及扶套的轴向位移，上下扶套及刮削总成的内圆面与芯轴外圆面形成圆柱副，相对于芯轴可自由转动。

刮削总成是刮壁器的主要功能部分，主要组成部件为两组刮刀板、弹簧、刀板套、固定套。上下扶套约束其在芯轴上的轴向位置，上下扶套两端由连接在芯轴两端的上下接头限制。

刮刀板、刀板套、芯轴由高强度合金结构钢制造，刮削工作表面及配合表面经喷涂镍基硬质合金处理，镍基合金硬度与套管硬度相当，具有较好的抗磨性。

有益效果：

1.本实用新型有上下两组刮刀板，每组4块瓦状刮刀，安装在刀板套上，同组内刮刀均匀间隔90°，上下两组刮刀板错列，刮削面圆周覆盖率超过100％。

2.刀板套以芯轴为轴，可自由旋转，刀板套内表面和芯轴外表面进行表面处理，具有很高的硬度和耐磨性，在井下由钻井液冷却润滑，可承受正常钻井的钻压和转速，达到随钻使用的效果。

3.刮刀板通过固定套限制在刀板套的安装位置内，在刀板套和刮刀板之间装有数根弹簧。工具进入套管内，在管壁挤压力作用下，刮刀板压缩弹簧向内收缩，同时对套管内壁形成足够的压力。

附图说明

图1为随钻式套管刮壁器实施例的装配图。

图2为刮削总成示意图

图3为刮削总成局部展开示意图

具体实施方式

下面结合图1对本专利的实施例进行说明。

本实用新型的实施例包括下接头1、O型圏2和12、芯轴3、下扶正套4、刮刀板5、弹簧6、固定套7、螺钉8、垫圈9、刀板套10、上扶正套11、上接头13。

如图状态所示，该工具上下为内外螺纹，可按照所需清理的套管位置连接在正常通井钻具串中。刮刀板5、弹簧6、固定套7、刀板套10构成刮削总成(见图2、图3)，其内圆面与芯轴外圆面为摩擦配合，因此刮削总成与芯轴形成圆柱副。在刮刀板5和刀板套10之间的弹簧6作用下，刮刀板5(上下两组，每组4块)处于最大张开状态，此时刮刀板5处外径大于套管内径。待到达所需清理的套管时，套管内壁向内挤压刮刀板5，迫使刮刀板5压缩弹簧6并向内收缩，此时工具进入工作状态。在正常通井时，刮削总成与套管内壁的摩擦力阻止了两者间的相对转动趋势，即使钻具带动接头(1、13)和芯轴3高速旋转，刮削总成仍可保持与套管内壁的相对静止。而当钻具上下活动时，由于轴向运动受到限制，刀板套10带动刮刀板5一同随钻具运动，带有水平刀刃的刮刀会将附着在套管内壁的杂物强行剥离，起到清理套管内壁的作用。由于双层刮刀超过100％圆周覆盖率的设计，无论工具、钻具旋不旋转都对刮削效果没有影响，地面操作非常简易。

本实用新型的工具采用分体设计，刀板套10及刮刀板5可单独旋转并承受相当转速的特性，使得该工具不同于其它常规通井工具，无需单独制定钻、通井参数，可随其它通井钻头、工具一同入井，操作简易，节约起下钻的次数，有效提高完井套管内壁清理效率和清理质量。

随钻式套管刮壁器工作范围：转速0-90rpm，钻压0-12t。