套管刮管器及采用其的清洁方法与流程

本发明涉及一种石油套管清洁工具，尤其是一种套管刮管器及采用其的清洁方法。

背景技术：

套管刮管器用于清除残留在套管内壁上的水泥块、硬蜡、各种盐类结晶和沉积物、毛刺、铁锈等，以便在套管内顺利的下入各种井下工具。其中尤其是在井下工具与套管内壁环形空间较小时，更应该先进行充分刮削，然后再进行下一步工序。目前国内一些油田以及国外一些油气井施工作业时，使用刮管器已经是一种必不可少的工序，目的在于提高井下工具下入成功率，例如提高封隔器坐封成功率。由于井下环境复杂，套管内很可能会有异物或套管内径发生变化，从而影响封隔器坐封。此时就迫切需要开发一种能够适应这些特殊情形的套管清洁工具及方法。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的主要目的在于提出一种套管刮管器及采用其的清洁方法，以期至少部分地解决上述技术问题。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提出了一种套管刮管器，包括：

整体芯轴，其为一整体，内部中空且上下连通；

笼式刮刀，所述笼式刮刀由弹性钢板整体加工而成，侧面形成多条沿芯轴长度方向的螺旋形的刃条；

其中，所述笼式刮刀套设在所述整体芯轴上并固定。

作为本发明的另一个方面，还提出了一种套管清洁方法，包括以下步骤：

将如上所述的套管刮管器连接在钻杆上，下入井中；

旋转钻杆，对套管内壁进行刮削。

基于上述技术方案可知，本发明的套管刮管器及采用其的清洁方法至少具有如下有益效果之一：

(1)本发明采用了一个弹性整体多刃笼式刮刀，该笼式刮刀采用整体钢坯加工而成，无需常规刮管器弹簧、垫片等复杂结构；

(2)本发明的笼式刮刀的中间螺旋弹性钢板能够确保适应不同内径的套管刮削需求，能够实现360°无死角全覆盖对套管内壁进行刮削；

(3)本发明的整体式芯轴结构能够降低刮管器中间连接失效的风险；

(4)本发明的整体螺旋笼式刮刀采用弹性多刃结构，可实现刮管器与套管单次相对运动多次刮削的效果，大大提高工作效率。

附图说明

图1是本发明的套管刮管器的整体结构示意图；

图2是本发明的笼式刮刀的正视图；

图3是本发明的笼式刮刀的立体图。

在上图中，附图标记含义如下：

1、整体芯轴2、螺母

3、定位环4、上部凸半环

5、上部凹半环6、笼式刮刀

7、下部凸半环8、下部凹半环

9、螺旋翼10、弹性钢板

11、导向块12、切削刃

13、扶正块14、支撑槽

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。由于本发明产品摆放的位置可以随意发生变化，本发明中所述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词，只表示相对的位置关系，而不用于限定绝对的位置关系。在以下的描述中，为了描述方便，参照图1将本发明的套管刮管器采用竖直放置的图示方式(纸张依据图号从上向下看)，上接头位于上方，下接头位于下方。

本发明公开了一种套管刮管器，其是一种整体式芯轴可变径笼式套管刮管器，具体包括：

整体芯轴，其为一整体，内部中空且上下连通；

笼式刮刀，该笼式刮刀由弹性钢板整体加工而成，侧面形成多条沿芯轴长度方向的螺旋形的刃条；该笼式刮刀套设在整体芯轴上并固定。

其中，笼式刮刀的螺旋形的刀刃上还设置有方块状的凸起，起到扶正块的作用。

其中，笼式刮刀的固定是通过上部凸半环、上部凹半环、下部凸半环和下部凹半环共同配合来实现的，笼式刮刀能够在其之间自由旋转。

其中，上部凸半环、上部凹半环、下部凸半环和下部凹半环均采用铜合金材料制作。

其中，上部凸半环通过定位环在整体芯轴上定位。

其中，该套管刮管器在笼式刮刀的下端还设置有螺旋翼，该螺旋翼包括多条螺旋伸出且等长的凸棱。

其中，该套管刮管器不包含弹簧、螺母、锚片、垫片等结构。

本发明还公开了一种采用上述套管刮管器的套管清洁方法，包括以下步骤：

将本发明的套管刮管器连接在钻杆上，下入井中；

旋转钻杆，从而实现360°无死角全覆盖对套管内壁进行刮削。

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步阐述说明。

如图1-3所示，本发明的套管刮管器包括：整体芯轴1、螺母2、定位环3、上部凸半环4、上部凹半环5、笼式刮刀6、下部凸半环7、下部凹半环8和螺旋翼9、弹性钢板10、导向块11、切削刃12、扶正块13、支撑槽14。

在操作时，本发明的套管刮管器连接在钻杆上，下入井中，螺旋翼9具有使刮管器居中作用，同时螺旋翼9上的合金具有磨削套管内硬物的作用。笼式刮刀6上的扶正块13，能够起到常规扶正器作用。笼式刮刀6多刃结构可高效对套管进行360°全覆盖刮削。笼式刮刀6中的弹性钢板10能够使其充满整个套管，减少了常规刮管器的碟簧、螺母、锚片等复杂结构。

上部凸半环4、上部凹半环5、下部凸半环7、下部凹半环8采用铜合金材料，能够起到支撑笼式刮刀6的作用，并使其在整体芯轴1自由旋转，较少摩擦阻力。

定位环3能够轴向定位定位环3、上部凸半环4，防止其轴向移动。螺母2与整体芯轴1采用螺纹连接。

经过多次试验可知，本发明采用一个弹性整体多刃笼式刮刀，其采用整体钢坯加工而成，无需常规刮管器弹簧、垫片等复杂结构，中间螺旋弹性钢板能够确保适应不同内径的套管刮削需求，能够实现360°无死角全覆盖对套管内壁进行刮削。本发明的整体式芯轴结构能够降低刮管器中间连接失效的风险。整体螺旋笼式刮刀采用弹性多刃结构，可实现刮管器与套管单次相对运动多次刮削的效果，大大提高工作效率。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种套管刮管器，其特征在于，包括：

整体芯轴，其为一整体，内部中空且上下连通；

笼式刮刀，所述笼式刮刀由弹性钢板整体加工而成，侧面形成多条沿芯轴长度方向的螺旋形的刃条；

其中，所述笼式刮刀套设在所述整体芯轴上并固定。

2.如权利要求1所述的套管刮管器，其特征在于，所述笼式刮刀的螺旋形的刀刃上还设置有方块状的凸起，起到扶正块的作用。

3.如权利要求1所述的套管刮管器，其特征在于，所述笼式刮刀的固定是通过上部凸半环、上部凹半环、下部凸半环和下部凹半环共同配合来实现的，所述笼式刮刀能够在其之间自由旋转。

4.如权利要求1所述的套管刮管器，其特征在于，其中，上部凸半环、上部凹半环、下部凸半环和下部凹半环均采用铜合金材料制作。

5.如权利要求4所述的套管刮管器，其特征在于，所述上部凸半环通过定位环在整体芯轴上定位。

6.如权利要求1所述的套管刮管器，其特征在于，所述套管刮管器在笼式刮刀的下端还设置有螺旋翼，所述螺旋翼包括多条螺旋伸出且等长的凸棱。

7.如权利要求1所述的套管刮管器，其特征在于，所述套管刮管器中不包含弹簧、螺母、锚片和垫片。

8.一种套管清洁方法，其特征在于，包括以下步骤：

将如权利要求1～7任一项所述的套管刮管器连接在钻杆上，下入井中；

旋转钻杆，对套管内壁进行刮削。

技术总结
一种套管刮管器及采用其的清洁方法。本发明的套管刮管器包括：整体芯轴，其为一整体，内部中空且上下连通；笼式刮刀，所述笼式刮刀由弹性钢板整体加工而成，侧面形成多条沿芯轴长度方向的螺旋形的刃条；其中，所述笼式刮刀套设在所述整体芯轴上并固定。本发明采用一个弹性整体多刃笼式刮刀，无需常规刮管器弹簧、垫片等复杂结构，中间螺旋弹性钢板能够确保适应不同内径的套管刮削需求，能够实现360°无死角全覆盖对套管内壁进行刮削；本发明的整体式芯轴结构能够降低刮管器中间连接失效的风险；整体螺旋笼式刮刀采用弹性多刃结构，可实现刮管器与套管单次相对运动多次刮削的效果，大大提高工作效率。

技术研发人员：蔡万伟;徐希良;李壮
受保护的技术使用者：北京博德世达石油技术股份有限公司
技术研发日：2020.08.27
技术公布日：2020.12.04