钻具清理装置的制作方法

本实用新型涉及石油钻探技术领域，尤其涉及一种钻具清理装置。

背景技术：

钻具是石油钻探作业过程中的重要工具之一，钻具通常由主动钻杆、钻杆、岩心管、底部扩孔器和钻头组成，钻具的功能是在钻探过程中传递压力、传递回转扭矩以及输送钻井液。

在石油钻探过程中，钻具通常需要在油井内进行起钻、下钻等动作。但是由于钻具上附着有钻井液如泥浆等，在起钻时，如果附着在钻具上的钻井液无法及时清理，则会落在钻台面上，当大量的钻井液堆积在钻台面上后，不仅影响后续的钻井作业进程，而且在环境温度等其他因素的影响下会造成安全隐患。

现有技术中清理钻井液的方式通常是手动清理与在钻台面上铺设锯末吸附清理相结合，手动清理是工人们在起钻的过程中用手或手拿绳索清理钻具表面的钻井液，但是由于起钻速度较快，手动清理的方式难以将钻具表面的钻井液清理干净；铺设锯末吸附的方式需要对锯末进行二次清理，不仅过程繁琐而且清理效果差。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种钻具清理装置，用以解决现有技术中钻具清理效率低、清理效果差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供的钻具清理装置，包括固定圈、刮泥绳和刮泥片，其中，所述固定圈安装在钻台上，且所述固定圈围绕所述钻台的补心孔设置；所述刮泥绳与所述固定圈连接，且所述刮泥绳的部分绳段绕设在钻具的外壁上以清理钻井液；所述刮泥片设置在所述固定圈的内侧，所述刮泥片朝向所述补心孔的一侧与所述钻具的外壁相接触以清理钻井液。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的钻具清理装置具有如下优点：

本实用新型实施例提供的钻具清理装置通过设置固定圈、刮泥绳和刮泥片，替代了以往工人们手动清理钻具外壁的方式，其中，固定圈分别与刮泥绳和刮泥片相连接以固定刮泥绳和刮泥片，刮泥绳和刮泥片分别与钻具的外壁相接触，以通过刮蹭钻具的外壁实现对钻具外壁上钻井液的清理。本实施例提供的钻具清理装置结构简单，无需耗费人力，且刮泥绳与刮泥片相结合的方式在清理过程中方便快捷，提高了清理效果和清理效率。

如上所述的钻具清理装置，所述刮泥片上设置有多个供钻井液通过的回流孔。

如上所述的钻具清理装置，所述固定圈为圆环状固定圈，所述固定圈的顶面在垂直方向上高于所述刮泥片的顶面。

如上所述的钻具清理装置，所述刮泥片为圆环状刮泥片，所述圆环状刮泥片的内径小于或等于所述钻具的直径。

如上所述的钻具清理装置，所述刮泥片为扇环状刮泥片，所述扇环状刮泥片的内径小于或等于所述钻具的直径。

如上所述的钻具清理装置，所述扇环状刮泥片的数量为多个，多个所述扇环状刮泥片围成一个圆环。

如上所述的钻具清理装置，所述刮泥片为弹性橡胶刮泥片。

如上所述的钻具清理装置，所述刮泥片与所述固定圈通过螺栓连接。

如上所述的钻具清理装置，所述刮泥绳为弹性刮泥绳。

如上所述的钻具清理装置，所述刮泥绳的数量为三个，每个所述刮泥绳的两端分别与所述固定圈连接，每个所述刮泥绳的中部与所述钻具的外壁相接触。

除了上面所描述的本实用新型实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本实用新型实施例提供的钻具清理装置所能够解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一部分实施例，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例中钻具清理装置的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例中钻具清理装置的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例中钻具清理装置的结构示意图三；

图4为本实用新型实施例中钻具清理装置的结构示意图四；

图5为图4中钻具清理装置的局部剖视图。

附图标记说明：

100-固定圈；

200-刮泥绳；

300-刮泥片；

310-回流孔；

400-补心孔；

500-螺栓；

600-钻具。

具体实施方式

为了解决现有技术中钻具清理效率低、清理效果差的问题，本实用新型实施例提供了一种钻具清理装置，该钻具清理装置包括固定圈、刮泥绳和刮泥片，其中，固定圈分别与刮泥绳和刮泥片相连接以固定刮泥绳和刮泥片，刮泥绳和刮泥片分别与钻具的外壁紧密接触，以通过刮蹭钻具的外壁实现对钻具外壁上钻井液的清理。本实施例提供的钻具清理装置结构简单，无需耗费人力，且刮泥绳与刮泥片相结合的方式在清理过程中方便快捷，提高了清理效果和清理效率。

为了使本实用新型实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例提供的钻具清理装置包括固定圈100、刮泥绳200和刮泥片300，其中，固定圈100安装在钻台上，且固定圈100围绕钻台的补心孔400设置；刮泥绳200与固定圈100连接，且刮泥绳200的部分绳段绕设在钻具600的外壁上以清理钻井液；刮泥片300设置在固定圈100的内侧，刮泥片300朝向补心孔400的一侧与钻具600的外壁相接触以清理钻井液。

本实用新型实施例提供的钻具清理装置中，固定圈100用于固定刮泥绳200和刮泥片300。具体地，固定圈100可以设置在钻台上，并与钻台上的补心固定连接。需要说明的是，在本实施例中，补心可拆卸地安装在钻台台面上，且补心的中部具有补心孔400，钻具600自补心孔400伸入油井内。本实施例中，固定圈100与补心之间的固定连接的方式可以是焊接，也可以是通过螺钉、螺栓500或销钉相连接。固定圈100可以设置为圆环状固定圈100，也可以设置为矩形环状固定圈100，本实施例对固定圈100的形状不作具体限定。以固定圈100为圆环状固定圈100为例，当固定圈100为圆环状固定圈100时，圆环状固定圈100设置在钻台上并与补心相连接，且该圆环状固定圈100位于补心孔400的外侧，该圆环状固定圈100的直径大于补心孔400的直径，且该圆环状固定圈100的圆心与补心孔400的圆心重合。

刮泥绳200和刮泥片300用于清理钻具600外壁上粘附的钻井液。具体地，刮泥绳200与固定圈100相连接，且刮泥绳200的部分绳段缠绕在钻具600的外壁上。刮泥绳200与固定圈100连接的方式可以是在固定圈100上设置多个螺栓500，再将刮泥绳200的端部系在上述多个螺栓500上，需要说明的是，如图1和图2所示，螺栓500可以设置在固定圈100的顶部，也可以设置在固定圈100的底部，本实施例对螺栓500与固定圈100之间的相对位置不作具体限定；刮泥绳200与固定圈100连接的方式也可以是将刮泥绳200的一端绕设在固定圈100上。刮泥绳200的数量可以为一个，也可以为多个，本实施例对刮泥绳200的数量不作具体限定。

具体地，如图1所示，刮泥绳200的数量为三个，相应的，固定圈100上设置有三个螺栓500，三个螺栓500均匀分布在固定圈100上，每相邻的两个螺栓500之间的角度为120°。每个刮泥绳200的一端连接在其中一个螺栓500上，另一端绕过位于补心孔400内的钻具600后连接在相邻的另一个螺栓500上，即每个刮泥绳200的两端分别与相邻的两个螺栓500相连接，且每个螺栓500分别与两个刮泥绳200的端部相连接，每个刮泥绳200的中部绳段与钻具600的外壁相贴合，且贴合角度约等于120°，三个刮泥绳200的中部绳段在约等于360°的方向上绕设在钻具600的外壁上，从而能够实现在约等于360°的方向上对钻具600进行清理。由于刮泥绳200的两端与固定圈100连接，因此在钻具600向上运动的过程中，刮泥绳200能够对运动中的钻具600的外壁进行清理，清理过程方便快捷，且无需工人手动控制。

如图2所示，刮泥绳200的数量为一个，该刮泥绳200包括圆绳段和分别与圆绳段相连接的两个直绳段，两个直绳段分别位于圆绳段的一条直径的两端。相应的，固定圈100上设置有两个螺栓500，两个螺栓500分别位于固定圈100的一条直径的两端，两个直绳段的远离上述圆绳段的一端分别与两个螺栓500相连接，圆绳段套设在钻具600的外壁上，且圆绳段的直径小于或等于钻具600的直径，从而本实施例中的刮泥绳200能够实现在360°的方向上对钻具600进行清理。由于刮泥绳200的两端与固定圈100连接，因此在钻具600向上运动的过程中，刮泥绳200能够对运动中的钻具600的外壁进行清理，清理过程方便快捷，且无需工人手动控制。

如图3所示，刮泥绳200的数量为四个，相应的，固定圈100上设置有四个螺栓500，四个螺栓500均匀分布在固定圈100上，每相邻的两个螺栓500之间的角度为90°。每个刮泥绳200的一端连接在其中一个螺栓500上，另一端绕过位于补心孔400内的钻具600后连接在与上述螺栓500相对设置的另一个螺栓500上，即每个刮泥绳200的两端分别与夹角为180°的两个螺栓500相连接，且每个螺栓500分别与两个刮泥绳200的端部相连接，每个刮泥绳200的中部绳段与钻具600的外壁相贴合，且贴合角度约等于90°，四个刮泥绳200的中部绳段在约等于360°的方向上绕设在钻具600的外壁上，从而能够实现在约等于360°的方向上对钻具600进行清理。由于刮泥绳200的两端与固定圈100连接，因此在钻具600向上运动的过程中，刮泥绳200能够对运动中的钻具600的外壁进行清理，清理过程方便快捷，且无需工人手动控制。

在垂直方向上，刮泥片300可以设置在刮泥绳200的上方，也可以设置在刮泥绳200的下方，当刮泥片300和刮泥绳200分别通过螺栓500与固定圈100相连接时，刮泥片300和刮泥绳200可以共用多个螺栓500，此时，优选的，螺栓500可以设置在固定圈100的底部，刮泥片300和刮泥绳200均设置在固定圈100的下方，刮泥片300位于刮泥绳200的下方。钻具600在向上运动的过程中，依次通过刮泥片300和刮泥绳200，粘附在钻具600外壁上的钻井液能够在被刮泥片300或刮泥绳200刮下后流入油井内。刮泥片300的数量可以为一个，也可以为多个，本实施例对刮泥片300的数量不作具体限定。刮泥片300的形状可以为圆环状、扇环状、矩形或其他形状，本实施例对刮泥片300的形状不作具体限定，只要刮泥片300的一端与钻具600的外壁相接触，且能够将钻具600外壁上的钻井液刮掉即可。

本实施例提供的钻具清理工具在工作时，起钻前首先检查刮泥片300和刮泥绳200与固定圈100之间的连接的牢固程度，以保证刮泥片300和刮泥绳200无法从固定圈100上脱落；然后开始起钻，钻具600在上升的过程中，粘附在钻具600外壁上的钻井液大多被刮泥绳200和刮泥片300刮落后落入油井内的防溢伞中。需要说明的是，本实施例提供的钻具清理装置在起钻过程中连续作业，在起钻的过程中，可以根据钻具600外壁的钻井液的清洁状况对刮泥绳200和刮泥片300进行调节，例如，当工人观察到钻具600的外壁上的钻井液有较多残留时，可以缩短刮泥绳200的长度从而使刮泥绳200与钻具600的外壁之间的接触更加紧密，从而提高对钻具600外壁的清理效果，同时也可以通过调节刮泥片300与钻具600的外壁之间的相对距离，提高刮泥片300与钻具600外壁之间接触的紧密性，从而提高对钻具600外壁的清理效果。

综上所述，本实施例通过在钻台上设置固定圈100、刮泥绳200和刮泥片300，替代了以往工人们手动清理钻具600外壁的方式，其中，固定圈100分别与刮泥绳200和刮泥片300相连接以固定刮泥绳200和刮泥片300，刮泥绳200和刮泥片300分别与钻具600的外壁紧密接触，通过刮蹭钻具600的外壁实现对钻具600外壁上钻井液的清理。本实施例提供的钻具清理装置结构简单，无需耗费人力，且刮泥绳200与刮泥片300相结合的方式在清理过程中方便快捷，提高了清理效果和清理效率。

进一步地，刮泥片300上设置有多个供钻井液通过的回流孔310。在本实施例中，刮泥片300上设置有多个回流孔310，回流孔310为通孔，多个回流孔310可以均匀设置在刮泥片300上。通常情况下由刮泥绳200或刮泥片300刮下的钻井液会落到油井内的防溢伞内，但不可避免一些钻井液会随钻具600的上升落在刮泥片300的上表面，回流孔310用于为落在刮泥片300上表面的钻井液提供回流到油井内的通道。具体地，如图1和图4所示，多个回流孔310不均匀地分布在刮泥片300上，当由刮泥绳200或刮泥片300刮下的钻井液落在刮泥片300的上表面时，钻井液能够通过上述回流孔310流回到油井内的防溢伞中，从而避免了过多地堆积在刮泥片300上，避免了对刮泥片300进行二次清理，从而进一步提高了钻具600清理效率和清理效果。

在一种可能的实现方式中，固定圈100为圆环状固定圈100，固定圈100的顶面在垂直方向上高于刮泥片300的顶面。在本实施例中，固定圈100设置为圆环状，该圆环状固定圈100围绕钻台的补心孔400设置，刮泥片300设置在固定圈100的内侧且与固定圈100相连接。如图5所示，刮泥片300和固定圈100均具有一定的厚度，在垂直方向上，固定圈100的顶面高于刮泥片300的顶面。刮泥片300与固定圈100的连接方式有多种，具体地，例如，刮泥片300可以与固定圈100的底部相连接，再如，固定圈100的中部设置有自圆心向外沿其半径方向开设的凹槽，刮泥片300插设在上述凹槽内并与固定圈100通过螺栓相连接。本实施例中，通过使固定圈100的顶面在垂直方向上高于刮泥片300的顶面，保证了固定圈100能够阻挡落在刮泥片300的上表面的钻井液向外流出，从而防止钻井液外流而增加清理难度。

在一种可能的实现方式中，刮泥片300为圆环状刮泥片300，圆环状刮泥片300的内径小于或等于钻具600的直径。本实施例中，刮泥片300的形状为圆环状，圆环状刮泥片300的数量可以设置为一个，该圆环状刮泥片300设置在固定圈100的内侧，并与固定圈100相连接。具体地，如图2和图4所示，圆环状刮泥片300的内径小于或等于钻具600的直径，这样的设置使圆环状刮泥片300的内侧与钻具600的外壁能够紧密接触，从而在钻具600向上运动的过程中清理粘附在钻具600的外壁上的钻井液。还需要说明的是，圆环状刮泥片300的外径大于固定圈100的内径，这样的设置能够保证圆环状刮泥片300与固定圈100之间连接的可靠性。此外，本实施例中圆环状刮泥片300的数量还可以设置为多个，多个圆环状刮泥片300沿竖直方向依次层叠设置，从而能够进一步提高对钻具600的清理效果。

在另一种可能的实现方式中，刮泥片300为扇环状刮泥片300，扇环状刮泥片300的内径小于或等于钻具600的直径。本实施例中，刮泥片300的形状为扇环状，扇环状刮泥片300的数量可以为一个，也可以为多个，一个或多个扇环状刮泥片300设置在固定圈100的内侧，其一端与固定圈100相连接，另一端伸向补心孔400。扇环状刮泥片300的内侧与钻具600的外壁相接触，从而在钻具600向上运动的过程中清理粘附在钻具600的外壁上的钻井液。

进一步地，扇环状刮泥片300的数量为多个，多个扇环状刮泥片300围成一个圆环。具体地，本实施例以扇环状刮泥片300的数量为三个进行描述，如图1所示，三个扇环状刮泥片300围绕补心孔400设置，每个扇环状刮泥片300的圆心角等于或大于120°，扇环状刮泥片300的外侧与固定圈100连接，内侧与钻具600的外壁相接触。本实施例中，扇环状刮泥片300围成一个圆环的设置能够在360°方向上对钻具600进行清理，进一步提高了清理效果。

在一种可能的实现方式中，刮泥片300为弹性橡胶刮泥片300。本实施例中刮泥片300为弹性橡胶刮泥片300，使用橡胶制作的刮泥片300具有弹性，以刮泥片300为圆环状刮泥片300为例进行描述，圆环状刮泥片300的内径略小于钻具600的直径，保证了圆环状刮泥片300与钻具600的外壁紧密接触，当钻具600向上运动时，粘附在钻具600外壁上的钻井液能够被圆环状刮泥片300刮下，实现了对钻具600的清理。本实施例中，弹性橡胶刮泥片300能够实现对钻具600的清理，且不会对钻具600造成划损。此外，刮泥片300也可以设置为内部填充有钢丝的橡胶片，还可以设置为薄钢片或薄铝片。

在一种可能的实现方式中，刮泥片300与固定圈100通过螺栓连接。具体地，以刮泥片300为圆环状刮泥片300为例进行描述，圆环状刮泥片300的外侧位于固定圈100的底部，螺栓自圆环状刮泥片300的底部向上依次穿过圆环状刮泥片300和固定圈100，从而将圆环状刮泥片300与固定圈100连接在一起。此外，刮泥片300与固定圈100还可以通过螺栓500或销钉连接。由于固定圈100可以通过螺栓与钻台连接，则可以利用螺栓将刮泥片300和固定圈100同时安装在钻台上。

在一种可能的实现方式中，刮泥绳200为弹性刮泥绳200。本实施例中，刮泥绳200设置为具有弹性的刮泥绳200，具体可以为橡皮绳。弹性刮泥绳200不仅有利于刮掉粘附在钻具600外壁上的钻井液，而且在长时间的使用过程中，弹性刮泥绳200不易损坏，保证了使用寿命。

优选的，刮泥绳200的数量为三个，每个刮泥绳200的两端分别与固定圈100连接，每个刮泥绳200的中部与钻具600的外壁相接触。如图1和图4所示，三个刮泥绳200围绕补心孔400设置，三个刮泥绳200分别绕设在钻具600上，且与钻具600的外壁紧密贴合以清理钻具600外壁上的钻井液。

本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。