油套环空水泥环冲、钻清理工具的制作方法

本实用新型涉及油气田开发领域，尤其是一种油套环空水泥环冲、钻清理工具。

背景技术：

取换套作业是当前套损井治理中常用的一项技术，取换套施工中的一项重要工序就是处理生产套管与表层套管间的固井水泥环，目前，公知的技术是通过下入套铣筒对生产套管与表层套管间的水泥环进行套铣处理，因现有的套铣筒均为刚性的管状结构、无法根据生产套管与表层套管间的水泥环偏固情况适时调整套铣角度和方位，若遇到生产套管不居中、水泥偏固等问题时，极易造成套劈、偏切生产套管或引发表套管开窗的事故，影响后续施工和取换套施工的提速提效。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述技术问题而提供一种处理效率高且效果好的油套环空水泥环冲、钻清理工具。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种油套环空水泥环冲、钻清理工具，包括上接头、连接压帽和旋转喷射器，所述上接头和旋转喷射器通过轴承可转动地连接在一起，所述连接压帽设置在上接头和旋转喷射器之间以实现上接头和旋转喷射器的轴向固定；

所述旋转喷射器为形成有内腔的棒状结构，该旋转喷射器的内腔一端开口并与上接头的内腔相连通、另一端设有若干个下喷嘴，该旋转喷射器的外壁中部还设有与其内腔相通的若干个侧喷嘴，该旋转喷射器的外壁上周向均布设有若干个侧刮刀，其中侧刮刀位于侧喷嘴和下喷嘴之间，该旋转喷射器靠近下喷嘴的端部上还设有磨铣齿。

进一步地，所述轴承套装在旋转喷射器的一端并由限位密封圈实现限位，该轴承的两侧还分别设有一轴承密封圈。

进一步地，所述连接压帽一端通过连接销钉与上接头固接、另一端的内壁一体形成有一卡环，所述卡环置于旋转喷射器外壁的台阶上并由轴承限位。

进一步地，所述侧喷嘴的数量为两个且两个侧喷嘴的夹角为120°。

进一步地，所述侧刮刀的数量为四个且四个侧刮刀互成90°分布。

进一步地，所述下喷嘴的数量为三个且三个下喷嘴沿一条直线分布。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种油套环空水泥环冲、钻清理工具，借助携砂液水力喷射冲孔与底部磨鞋的旋转钻进实现对生产套管与表层套管间偏固水泥环的高效清理，借助该工具侧面的刮刀实现对冲、钻出的孔洞侧壁的刮削清理；当遇到生产套管不居中、水泥偏固等问题时，结合其配套的柔性管可根据套管弯曲变形情况进行弯曲钻进。本工具同时兼具喷射冲孔、旋转钻进与刮削清理的多重功能，具有处理效率高、不受生产套管不居中或弯曲变形影响等特点，有利于提高作业过程中生产套管与表层套管间偏固水泥环的清理效率。

附图说明

图1为本实用新型油套环空水泥环冲、钻清理工具的基本结构示意图；

图2为本实用新型中上接头的结构示意图；

图3为本实用新型中连接压帽的结构示意图；

图4为本实用新型中旋转喷射器的结构示意图；

图5为图4中a-a向的剖切结构示意图；

图6为图4的右视结构示意图。

其中，1—上接头,101—上接头密封圈，102—丝扣，103—内销钉孔，2—连接销钉,201—外销钉孔，3—轴承,301—轴承密封圈i，302—轴承密封圈ⅱ，4—连接压帽,5—旋转喷射器，501—限位密封圈，6—侧喷嘴，7—侧刮刀，8—磨铣齿，9—下喷嘴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

参见图1至图6，本实用新型的油套环空水泥环冲、钻清理工具主要由上接头1、连接销钉2、轴承3、连接压帽4、旋转喷射器5、侧喷嘴6、侧刮刀7、磨铣齿8、下喷嘴9等组成。

如图1和图2所示，上接头1内腔中加工有贯通孔，内径较小的一侧的该贯通孔通径一致，内径较大的一侧的该贯通孔孔径呈阶梯状、分布有台阶，上接头1一侧外壁上环向加工有上接头密封圈槽、槽内安放有上接头密封圈101，紧贴着上接头密封圈槽的外壁部位加工有用于实现该冲、钻清理工具与柔性管连接的丝扣102，上接头1另一侧的外壁上环向加工有多个用于实现与连接销钉2相连的内销钉孔103。

如图1和图3所示，连接压帽4外观上呈环形、其内腔中加工有贯通孔，其外部侧壁上环向加工有多个用于实现与连接销钉2相连的外销钉孔201。连接压帽4一端通过连接销钉2与上接头1固接、另一端的内壁一体形成有一卡环，卡环置于旋转喷射器5外壁的台阶上并由轴承3限位，且旋转喷射器5可相对连接压帽4转动，连接压帽4主要用于实现上接头1和旋转喷射器5之间轴向的相对固定。

如图1、图4、图5和图6所示，旋转喷射器5在整体外观上呈棒状，其内腔中开孔，靠近连接压帽4的一端的内腔的孔径大、主要用于输送施工作业用流体，远离连接压帽4的一端的内腔的孔径小、并加工有处于同一直线上的三个下喷嘴9；旋转喷射器5的外壁上，靠近连接压帽4的一端环向加工有用于放置限位密封圈501的限位密封圈槽、限位密封圈501主要起限制轴承3横向移动、防止其移动幅度过大，靠近限位密封圈501的为轴承密封圈i301，轴承密封圈i301和轴承密封圈ⅱ302将轴承3夹在中间、主要起保证施工过程中液体不进入轴承3的作用；旋转喷射器5的外壁上处于居中位置上，分布有夹角呈120°的两个侧喷嘴6、在两个侧喷嘴喷出流体的作用下可实现旋转喷射器5的旋转喷射和刮削；旋转喷射器5的外壁的另一端，靠近侧喷嘴6的一侧，分布有互成90°的四条侧刮刀7，用于实现对钻出的孔洞侧壁进行刮削清理、保证施工效果；旋转喷射器5的外壁的另一端，分布在下喷嘴9周边的，是磨铣齿8、其作用是在下喷嘴9喷砂射孔冲孔的同时，实现对孔洞内剩余水泥环残片的磨铣，使其更加细碎，便于通过冲砂液体携带出井筒。

按照图4所示位置关系，首先，将侧刮刀7和磨铣齿8通过焊接方式固定在旋转喷射器5上，后在旋转喷射器5上安装上侧喷嘴6、下喷嘴9完成旋转喷射器的组装。然后，按照图1所示的结构，将组装好的旋转喷射器插入连接压帽4内，并依次安装上轴承密封圈ⅱ302、轴承3、轴承密封圈i301和限位密封圈501，后再插入上接头1内腔中，使外销钉孔201和内销钉孔103对正后再穿入连接销钉2进行固定，即完成该油套环空水泥环冲、钻清理工具的连接。

本实用新型的工具同时兼具喷射冲孔、旋转钻进与刮削清理的多重功能，具有处理效率高、不受生产套管不居中或弯曲变形影响等特点，有利于提高作业过程中生产套管与表层套管间偏固水泥环的清理效率。

综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本实用新型的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本实用新型的范围之内。

技术特征：

1.一种油套环空水泥环冲、钻清理工具，其特征在于：包括上接头(1)、连接压帽(4)和旋转喷射器(5)，所述上接头(1)和旋转喷射器(5)通过轴承(3)可转动地连接在一起，所述连接压帽(4)设置在上接头(1)和旋转喷射器(5)之间以实现上接头(1)和旋转喷射器(5)的轴向固定；

所述旋转喷射器(5)为形成有内腔的棒状结构，该旋转喷射器(5)的内腔一端开口并与上接头(1)的内腔相连通、另一端设有若干个下喷嘴(9)，该旋转喷射器(5)的外壁中部还设有与其内腔相通的若干个侧喷嘴(6)，该旋转喷射器(5)的外壁上周向均布设有若干个侧刮刀(7)，其中侧刮刀(7)位于侧喷嘴(6)和下喷嘴(9)之间，该旋转喷射器(5)靠近下喷嘴(9)的端部上还设有磨铣齿(8)。

2.按照权利要求1所述的油套环空水泥环冲、钻清理工具，其特征在于：所述轴承(3)套装在旋转喷射器(5)的一端并由限位密封圈(501)实现限位，该轴承(3)的两侧还分别设有一轴承密封圈。

3.按照权利要求2所述的油套环空水泥环冲、钻清理工具，其特征在于：所述连接压帽(4)一端通过连接销钉(2)与上接头(1)固接、另一端的内壁一体形成有一卡环，所述卡环置于旋转喷射器(5)外壁的台阶上并由轴承(3)限位。

4.按照权利要求1所述的油套环空水泥环冲、钻清理工具，其特征在于：所述侧喷嘴(6)的数量为两个且两个侧喷嘴(6)的夹角为120°。

5.按照权利要求1所述的油套环空水泥环冲、钻清理工具，其特征在于：所述侧刮刀(7)的数量为四个且四个侧刮刀(7)互成90°分布。

6.按照权利要求1所述的油套环空水泥环冲、钻清理工具，其特征在于：所述下喷嘴(9)的数量为三个且三个下喷嘴(9)沿一条直线分布。

技术总结
本实用新型公开了一种油套环空水泥环冲、钻清理工具，其包括上接头、连接压帽和旋转喷射器，上接头和旋转喷射器通过轴承转动连接，连接压帽用以实现上接头和旋转喷射器的轴向固定；旋转喷射器的内腔一端开口并与上接头的内腔相连通、另一端设有下喷嘴，旋转喷射器的外壁上设有侧喷嘴和侧刮刀，侧刮刀位于侧喷嘴和下喷嘴之间，旋转喷射器靠近下喷嘴的端部上设有磨铣齿。本实用新型的工具同时兼具喷射冲孔、旋转钻进与刮削清理的多重功能，具有处理效率高、不受生产套管不居中或弯曲变形影响等特点，有利于提高作业过程中生产套管与表层套管间偏固水泥环的清理效率。

技术研发人员：刘英杰;任勇强;李进;杨小涛;李东;黄凯;谭学;万立华;范华斌;翁国鹏;陈兆文;张馨渊
受保护的技术使用者：中国石油集团渤海钻探工程有限公司
技术研发日：2019.09.24
技术公布日：2020.07.03