一种钻杆清扫系统的制作方法

本实用新型涉及钻杆清洗技术领域，特别涉及一种钻杆清扫系统。

背景技术：

在石油勘探和油田开发中，钻杆是石油钻井过程中的关键工具之一，是钻探机械的重要组成部分。在钻杆的长期服役过程中，钻井液等作业流体与钻杆表面接触后会呈现结垢现象，在钻杆表面将形成薄厚不均的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐垢、蜡和沥青质等烃类聚合物垢层，这些污垢层的存在无疑将严重影响检测设备对钻杆探伤检测的难度和成本，并降低检测探伤的可靠性。由于在修复钻具螺纹期间，附着在螺纹表面的污垢被加工掉落后会粉尘飞扬，不仅危害作业人员的身体健康，而且也加速了钻杆的磨损和腐蚀，因此如不及时清理钻杆表面的污垢将为钻杆后续的维护工作带来困难。

目前钻杆清扫装置运用高压水射流技术的实际情况来看，较为常用的方法是人工手持高压清洗水枪对钻杆进行清洗，虽然可以清洗钻杆的大部分区域，也能达到钻杆探伤检测前的清洗要求，但需结合人工操作的工作方式，增加了作业人员的危险系数，同时也导致清洗效率低下，劳动强度大，造成水资源的严重浪费。鉴于上述清洗钻杆的实际问题，若能发明一种效率高、操作方便、可直接在井口就可清扫的钻杆清扫系统，将为钻杆后续的探伤检测以及修复工作创造有利条件，提高钻杆探伤检测的可靠性，延长钻杆的使用寿命。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种钻杆清扫系统，当被清洗的工件浸没于清洗溶液中时,超声波以强大的空化作用于工件的内、外表面,使得污垢在较短的时间内脱离基体表面，即可达到清洗的目的，具有清洁效率高、使用方便的特点。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种钻杆清扫系统，包括控水装置，待清洗钻杆设置在控水装置内部，正对钻杆处设置有可对钻杆进行冲水的高压水装置，环绕钻杆外壁设置有橡胶补偿装置，在高压水装置正下方设置有超声波装置，超声波装置下方设置有底板7，高压水装置产生的水流与底板7形成密封水腔，密封水腔内部形成的污水通过管线输入污水处理装置，环绕钻杆设置有可将钻杆上的水进行风干的风干装置。

喷嘴2的正下方设置有可将钻杆外壁与橡胶8过盈配合的超声波换能器阵4。

所述的控水装置包括清洗槽壁27，在清洗槽壁27与钻杆之间设置有倾斜钢板28，倾斜钢板28与橡胶补偿装置配合安装。

所述的橡胶补偿装置包括橡胶8，橡胶8在钻杆外壁的外侧环绕贴合，所述的橡胶8上设置有可将橡胶贴合钻杆外壁的弹簧9。

所述的超声波装置包括超声波换能器阵4，超声波换能器阵4通过电缆5与超声波发生装置6相连。

所述的高压水装置包括环绕钻杆外壁设置的喷嘴2，喷嘴2通过高压泵10提供压力，高压泵10将高压热水通过高压软管14压入喷嘴2，所述的高压软管14上设置有环形加热器3。

所述的风干装置包括位于钻杆两侧的风喷嘴25，风喷嘴25通过软管26由高压风机1提供动力。

所述的污水处理装置包括隔油池11，隔油池11通过管线连接在沉淀过滤池14，沉淀过滤池14上设置有提水泵15，提水泵15通过管线与水箱18相连通。

所述的水箱18上安装有电动机21，电动机21带动高压泵22在水箱18产生的高压流体通过高压软管23进入到环形加热器3中。

本实用新型的有益效果：

本实用新型超声清洗的机理主要是超声空化效应，当被清洗的工件浸没于清洗溶液中时,超声波以强大的空化作用于工件的内、外表面,使得污垢在较短的时间内脱离基体表面，即可达到清洗的目的。超声清洗具有如下特点：速度快、质量高，而且清洗作业不受清洗件表面复杂形状的限制，凡是清洗液能浸到，空化能产生的地方都有清洗作用，超声清洗可广泛地应用于各行各业，达到其它清洗手段难以达到的目的，具有清洁效率高、使用方便的特点。

附图说明

图1为本实用新型的原理图。

图2为本实用新型的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示钻杆清扫系统包括控水装置、超声波装置、高压水装置、风干装置、污水处理装置。高压水装置安装在超声波装置的上方，为超声波装置提供介质。在超声波装置底部安装有控水装置，目的是为超声波装置提供一个相对封闭的介质环境，也能起到控水的目的。污水处理装置安装在控水系统的一侧，风干装置安装在高压水装置的顶部。

控水装置由清洗槽壁27、三层倾斜钢板28和橡胶补偿装置组成。

高压水装置由高压泵22、高压软管23、喷嘴2、环形加热器3组成。

风干装置由高压风机1、软管26、风喷嘴25组成。

污水处理装置由隔油池11、沉淀过滤池14、提水泵15和水箱18组成。喷嘴2采用不锈钢制成，与环形加热器3相连。

软管23一端连接高压泵22，另一端与环形加热器3相连，产生的高压流体通过高压软管14进入到环形加热器中，产生的高压热水通过喷嘴2，直接冲洗钻杆的外壁。超声波换能器阵4安装在喷嘴2的下面，并通过电缆7与超声波发生装置6连接。超声波发生装置6产生的高频振荡信号，通过电缆5传播到超声波换能器阵4，超声波换能器阵4将高钻杆外壁与橡胶8过盈配合，在清洗过程中可以保持水不会流到井里，在橡胶8上连接有弹簧9。在钻杆清洗过程中，高压泵22产生的高压水经喷嘴2与底板7形成密封水腔，超声波换能器阵4产生的高频机械振荡，经密封水腔作用于钻杆外壁，达到清洗的目的。高压水经喷嘴2清洗钻杆外壁，可以达到二次清洗的目的。

钻杆经高压水冲洗后，风机1旋转，产生风会带走钻杆上的水，达到干燥的目的。产生的污水大部分会进入到隔油池11中，沉淀过滤池14一端连接隔油池，一端与提水泵15相连，处理过的水会经过提水泵15到达水箱18，进行循环使用。

当污水进入到隔油池中利用密度的不同,分离去除含油污水中浮油的垢物，废水从一端进入，从另一端流出，由于池内水平流速很小，相对密度小于1.0而粒径较大的油品杂质在浮力的作用下上浮，并且，聚集在池的表面，通过设在池表面的集油管和刮油机收集浮油。而相对密度大于1.0的杂质沉于池底，达到分离的目的。然后进入到沉淀过滤池14中，先用石英砂过滤悬浮物，然后再用活性炭处理水中溶解的有机物，最后达到污水处理的目的。不需要进行清洗的时候，可通过阀门17放水。

钻杆外壁与橡胶8过盈配合，在清洗过程中可以保持水不会流到井里，在橡胶8上连接有弹簧9，目的是橡胶被磨损后起到补偿作用。

如图2所示：橡胶补偿装置由橡胶8、弹簧9和钢丝10组成，起到控水作用。

超声波装置由超声波换能器阵4、电缆5、超声波发生装置6组成。

本实用新型工作原理

电动机21会带动高压泵22在水箱18产生的高压流体通过高压软管23进入到环形加热器3中，产生的高压热水通过喷嘴2，直接冲洗钻杆。超声波换能器阵4安装在喷嘴2的下面，并通过电缆5与超声波发生装置6连接。超声波发生装置6产生的高频振荡信号，通过超声波换能器4将高频振荡信号转换成高频机械振荡，并通过清洗槽壁27向槽子中的清洗液辐射超声波，当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化、固体粒子自行脱落，超声在清洗液中传播时会产生正负交变的声压，形成射流，冲击清洗件，通过高压水与放超声波换能器阵的底板7形成密封水腔，使钻杆外壁的流体受到超声波辐射。超声波作用于流体时将产生大量的气泡，这些气泡随着流体的振动不断运动、膨胀、破灭。气泡在破灭的过程中将产生强大的冲击力，由此剥离、分散钻杆外壁的污垢，分离的污垢被高压水携带出去，进入到污水处理系统中，进而达到清洗外壁的目的。