一种随钻刮管器的制作方法

1.本发明属于钻井工程技术领域，具体来说涉及一种随钻刮管器。


背景技术：

2.目前，当裸眼段钻至设计井深后，需要对井眼进行完井作业。而大部分完井工艺是利用顶部封隔器或尾管悬挂器将完井管柱悬挂在上层技术套管内壁上，方便后续完井施工。而若要实现顶部封隔器有效坐挂，需要对上层技术套管内壁进行清洁作业，即刮壁作业。常规技术手段是当钻井钻至设计井深后，起钻。然后更换钻具组合，再下入刮管器进行刮壁作业。此方法需要多次起下钻，更换钻具组合，作业周期长，成本高。随着深井、超深井的增多，使得常规刮壁作业技术的缺点更为突出。为应对低油价，实现降本提效的目标，设计一款可靠、稳定的随钻刮管器尤为重要。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种随钻刮管器，该刮管器具有多种保险机构，以确保在钻井过程中安全可靠。当需要刮壁作业时，只需将刮管器上提至技术套管内，然后投入钢球坐封，刀块张开，即可开始刮壁作业。
4.本发明是通过以下技术方案实现的：
5.一种随钻刮管器，包括上接头、芯轴、下接头、屏蔽筒、限位套、剪切套、捕球器以及活塞刀块机构；
6.所述芯轴上下两端分别连接上接头和下接头，所述芯轴内部设置滑动密封的屏蔽筒，屏蔽筒上形成有屏蔽筒进液孔，屏蔽筒下端设置弹性爪，所述下接头内部设置限位套、捕球器，限位套内部设置剪切套，所述弹性爪与限位套之间通过第一剪切销钉连接，所述限位套与剪切套之间通过第二剪切销钉连接；
7.所述活塞刀块机构包括上刀块、上一级活塞、上二级活塞、下刀块、下一级活塞和下二级活塞；
8.所述上刀块设置于芯轴表面的刀槽内，所述上一级活塞设置于上接头与芯轴形成的环空内，所述上一级活塞与上接头之间通过上活塞剪切销钉连接，所述上一级活塞与芯轴之间形成有上液缸ⅰ，所述上二级活塞设置于芯轴外、上一节活塞与上刀块之间(上端一部分位于上接头与芯轴形成的环空内)，所述上二级活塞与芯轴之间形成有上液缸ⅱ，所述芯轴上形成有对应所述上液缸ⅰ的上第一进液孔、和对应所述上液缸ⅱ的上第二进液孔；
9.所述下刀块设置于芯轴表面的刀槽内，所述下一级活塞设置于下接头与芯轴形成的环空内，所述下一级活塞与下接头之间通过下活塞剪切销钉连接，所述下一级活塞与芯轴之间形成有下液缸ⅰ，所述下二级活塞设置于芯轴外、下一节活塞与下刀块之间(下端一部分位于下接头与芯轴形成的环空内)，所述下二级活塞与芯轴之间形成有下液缸ⅱ，所述芯轴上形成有对应所述下液缸ⅰ的下第一进液孔、和对应所述下液缸ⅱ的下第二进液孔。
10.在上述技术方案中，所述上接头和下接头外表面设置有螺旋扶正机构。
11.在上述技术方案中，所述上一级活塞和上二级活塞之间设置有上卡簧，所述下一级活塞和下二级活塞之间设置有下卡簧，上卡簧和下卡簧安装于芯轴上的卡簧槽内。
12.在上述技术方案中，所述上刀块和下刀块内侧有深孔，内安装有弹簧。
13.在上述技术方案中，所述芯轴外表面上设置的刀槽一端端面上有键槽，与刀块上设置的键配合。
14.在上述技术方案中，所述捕球器的上端面和侧面设置有多个液流通孔。
15.在上述技术方案中，所述芯轴上端与上接头通过钻杆扣连接，下端与下接头通过钻杆扣连接。
16.本发明的优点和有益效果为：设计有保险机构，刀块不会因井下各种复杂环境提前张开，造成管柱无法起出的严重后果；降低了起下钻次数，减少了作业成本，实现降本提效的目标。
附图说明
17.图1为随钻刮管器外部结构示意图。
18.图2为随钻刮管器半剖结构示意图。
19.其中：1为上接头，2为屏蔽筒，3
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1为上一级活塞，3
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2为下一级活塞，4
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1为上二级活塞，4
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2为下二级活塞，5
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1为上刀块，5
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2为下刀块，6为芯轴，7为限位套，8为剪切套，9为捕球器，10为下接头，11
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1为上卡簧，11
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2为下卡簧，12
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1为上活塞剪切销钉，12
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2为下活塞剪切销钉，13为第一剪切销钉，14为第二剪切销钉，15为泄流孔，16为弹簧，17为键槽，18
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1为上液缸ⅰ，18
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2为下液缸ⅰ，19
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1为上液缸ⅱ，19
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2为下液缸ⅱ，20
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1为上第一进液孔，20
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2为下第一进液孔，21
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1为上第二进液孔，21
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2为下第二进液孔，22为屏蔽筒进液孔，23为螺旋扶正机构。
20.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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
22.实施例
23.一种随钻刮管器，包括上接头1、芯轴6、下接头10、屏蔽筒2、限位套7、剪切套8、捕球器9以及活塞刀块机构；
24.所述芯轴上下两端分别连接上接头和下接头，所述芯轴内部设置滑动密封的屏蔽筒，屏蔽筒上形成有屏蔽筒进液孔22，屏蔽筒下端设置弹性爪，所述下接头内部设置限位套、捕球器，限位套内部设置剪切套，所述弹性爪与限位套之间通过第一剪切销钉连接13，所述限位套与剪切套之间通过第二剪切销钉连接14；
25.所述活塞刀块机构包括上刀块5
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1、上一级活塞3
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1、上二级活塞4
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1、下刀块5
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2、下一级活塞3
‑
2和下二级活塞4
‑
2；
26.所述上刀块设置于芯轴表面的刀槽内，所述上一级活塞设置于上接头与芯轴形成的环空内，所述上一级活塞与上接头之间通过上活塞剪切销钉12
‑
1连接，所述上一级活塞
与芯轴之间形成有上液缸ⅰ18
‑
1，所述上二级活塞设置于芯轴外、上一节活塞与上刀块之间(上端一部分位于上接头与芯轴形成的环空内)，所述上二级活塞与芯轴之间形成有上液缸ⅱ19
‑
1，所述芯轴上形成有对应所述上液缸ⅰ的上第一进液孔20
‑
1、和对应所述上液缸ⅱ的上第二进液孔21
‑
1；
27.所述下刀块设置于芯轴表面的刀槽内，所述下一级活塞设置于下接头与芯轴形成的环空内，所述下一级活塞与下接头之间通过下活塞剪切销钉12
‑
2连接，所述下一级活塞与芯轴之间形成有下液缸ⅰ18
‑
2，所述下二级活塞设置于芯轴外、下一节活塞与下刀块之间(下端一部分位于下接头与芯轴形成的环空内)，所述下二级活塞与芯轴之间形成有下液缸ⅱ19
‑
2，所述芯轴上形成有对应所述下液缸ⅰ的下第一进液孔20
‑
2、和对应所述下液缸ⅱ的下第二进液孔21
‑
2。
28.所述上接头和下接头外表面设置有螺旋扶正机构23，防止钻井过程中磨阻对二级活塞、刀块的破坏。
29.所述上一级活塞和上二级活塞之间设置有上卡簧，所述下一级活塞和下二级活塞之间设置有下卡簧，上卡簧和下卡簧安装于芯轴上的卡簧槽内；卡簧对二级活塞起到限位作用，只有当一级活塞销钉剪断，开始位移，卡簧才可外扩移出卡簧槽，二级活塞才可移动；设置卡簧的目的是防止在钻井过程中，管柱磨阻较大时，二级活塞提前打开，导致刀块张开。
30.所述上刀块和下刀块内侧有深孔，内安装有弹簧，为刀块外扩提供支撑力。
31.所述芯轴外表面上设置的刀槽一端端面上有键槽，与刀块上设置的键配合，限制刀块只能上下滑动，且对刀块的张开有限位作用。
32.所述捕球器的上端面和侧面设置有多个液流通孔。
33.在进行使用时，初始条件下，上刀块和下刀块被活塞限位于芯轴的刀槽内，屏蔽筒在芯轴内，遮挡上第一进液孔、上第二进液孔、下第一进液孔和下第二进液孔，使上液缸ⅰ、上液缸ⅱ、下液缸ⅰ和下液缸ⅱ与芯轴内管路不连通。当需要进行刮壁作业时，投入钢球坐封，使屏蔽筒下移至剪切套上端面，此时，屏蔽筒的上端面将上第一进液孔、上第二进液孔露出，而屏蔽筒上的屏蔽筒进液孔对准下第一进液孔和下第二进液孔，液压液可以分别进入上液缸ⅰ、上液缸ⅱ、下液缸ⅰ和下液缸ⅱ，分别实现对上一级活塞、上二级活塞、下一级活塞和下二级活塞的推动：上活塞剪切销钉被剪切掉，上卡簧由卡簧槽内弹出，上一级活塞、上二级活塞沿芯轴上移，消除对上刀块的限位，上刀块由刀槽内弹出；下活塞剪切销钉被剪切掉，下卡簧由卡簧槽内弹出，下一级活塞、下二级活塞沿芯轴下移，消除对下刀块的限位，下刀块由刀槽内弹出。刀块弹出后，此时管柱内还处于憋压状态，继续提高压力，剪切套上的第一剪切销钉被剪切掉，屏蔽筒和剪切套同时下移，当弹性爪到达限位套内部凹槽时，弹性爪张开，钢球掉入捕球器中，此时管柱流道打通。
34.本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解
为对本发明的限制。
35.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。