钻杆除泥浆装置的刮泥器及钻杆除泥浆装置的制作方法

1.本实用新型涉及钻杆除泥浆装置，特别涉及钻杆除泥浆装置的刮泥器及钻杆除泥浆装置。


背景技术：

2.油气开发过程中需要进行钻井作业，钻井作业时需要使用钻井液，作业过程中钻井液会与井下泥水混合成泥浆，一部分泥浆会附着到钻杆上。钻杆从井筒中起出的过程中会携带较多的泥浆，钻杆拆下后转移到存储位置的过程中，泥浆容易从钻杆上滴落到钻台上，会导致钻台脏污，并且比较湿滑，容易导致工作事故。因此，目前起钻作业时都会通过钻杆除泥浆装置将泥浆刮除。
3.现有的钻杆除泥浆装置如专利文献cn1896455a中公开的一种钻杆外壁用刮泥环及刮泥装置，其用于发挥刮泥作用的刮泥器包括一个壳体和固定在壳体上的刮泥环，刮泥环为圆环形，包括弹性环体和连接在弹性环体的径向外侧的连接法兰(即上述专利文献中的支撑)，连接法兰用于通过螺栓固定到壳体上；弹性环体的径向内侧用于与钻杆外壁相适配，使用时套在钻杆上，起钻时对钻杆上的泥浆进行刮除。但是，上述钻杆除泥浆装置的刮泥环是完整环体，使用时只能沿钻杆轴向套到钻杆上，作业较为不便。
4.专利文献cn208310741u公开了一种立式纯机械钻杆刮泥装置，其结构如图1，包括刮泥支架91和刮泥器92，刮泥支架91包括两个用于固定到钻台上的磁力底座93，磁力底座93上铰接有立杆94，刮泥器92铰接在立杆94顶端。刮泥器92具有壳体，壳体分为左壳体和右壳体，左壳体和右壳体均为半圆形，一端相互铰接，另一端设有用于将左壳体与右壳体扣合的锁销机构95，扣合后壳体为圆环形结构。左壳体与右壳体内部设有槽体，槽体内安装有环形橡胶刮泥片96。使用时，磁力底座93吸附固定在钢制的钻台上，打开锁销机构95，使左右壳体分离，然后移动左壳体使得其内部安装的橡胶刮泥片96与钻杆外壁完全接触后，合拢右壳体并通过锁销机构95锁紧，保证两壳体紧密合体。钻杆上提到位后，再打开锁销机构95，拉回壳体，等待下一次重复动作。
5.上述立式纯机械钻杆刮泥装置的壳体为可开合形式，能够在打开后沿钻杆径向将刮泥器卡接到钻杆上，相比于沿钻杆轴向套设刮泥环能够较为方便地实现操作。但是，为了保证良好的刮泥效果，橡胶刮泥片需要比较紧密地与钻杆贴紧，橡胶刮泥片会产生较大的变形和弹力，这就需要两个半圆形的左壳体和右壳体扣合时完全合拢并可靠地连接。合拢过程中，作业人员需要对左壳体和右壳体施加较大的对合力以克服橡胶刮泥片弹性变形力，操作较为费力，并且对缩销机构的锁紧可靠性要求较高，一旦松脱，橡胶刮泥片就无法贴紧钻杆，也就会失去刮泥效果。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种钻杆除泥浆装置的刮泥器，解决现有的刮泥器不易扣合完全和对扣合锁紧机构的可靠性要求较高的问题。本实用新型的另一个目的是提供一
种钻杆除泥浆装置，解决现有钻杆除泥浆装置的刮泥器不易扣合完全和对扣合锁紧机构的可靠性要求较高的问题。
7.本实用新型中采用如下技术方案：
8.钻杆除泥浆装置的刮泥器，包括用于对合成圆环形的刮泥环的弹性刮泥片，还包括供弹性刮泥片固定安装的刮泥环底座；刮泥环底座包括用于对合成环形底座的第一底座和第二底座，第一底座和第二底座的一端相互铰接；第一底座和第一底座上的弹性刮泥片所对应的圆弧大于半圆，第一底座上的弹性刮泥片形成开口宽度小于钻杆外径的卡接口，卡接口用于在刮泥器沿径向卡接到钻杆上时被钻杆压缩而弹性扩张以供钻杆进入。
9.上述技术方案的有益效果是，第一底座所对应的圆弧大于半圆，第一底座上的弹性刮泥片形成的圆弧也大于半圆，第一底座上的弹性刮泥片形成的卡接口此时必然小于相应规格钻杆的直径，但是，卡接口是由弹性刮泥片形成，在刮泥器沿径向卡接到钻杆上时能够被钻杆压缩而弹性扩张以供钻杆进入，因此仍能够满足沿钻杆径向卡装刮泥器的需求；同时，当卡接口越过钻杆的直径位置后，弹性刮泥片末端大于半圆的部分将形成推动钻杆进入刮泥器的作用力，并且对钻杆起到防脱限制作用，因此能够减小对第二底座的合拢力的要求，相比于现有技术中两个半圆形的底座对合，本实用新型能够更为容易地使刮泥器抱紧钻杆，并且能够依靠第一底座的防脱限制作用可靠地与钻杆接触，作业更加方便，工作可靠性更高。
10.进一步地：第一底座和第一底座上的弹性刮泥片所对应的圆弧不小于2/3圆。
11.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，2/3圆弧能够更有效地抱紧钻杆，更好地保证工作可靠性。
12.进一步地：第一底座和第一底座上的弹性刮泥片所对应的圆弧为3/4圆。
13.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，能够便于第一底座和第二底座的设计加工。
14.进一步地：所述第二底座与第一底座之间设有用于驱动第二底座朝向第一底座扣合的合拢弹簧，第二底座仅通过合拢弹簧与第一底座对合成环形底座。
15.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，由于第一底座和第一底座上的弹性刮泥片所对应的圆弧大于半圆，自身就能够抱紧钻杆，因此第二底座不需要太大的抱紧力，此时第二底座采用合拢弹簧能够简化结构，不需要对锁紧结构进行操作，有利于提高作业便利性。
16.进一步地：所述合拢弹簧为扭簧。
17.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，能够使结构更加紧凑、简洁。
18.进一步地：所述弹性刮泥片沿周向跨过第一底座与第二底座的铰接部位。
19.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，能够减少弹性刮泥片的数量，便于弹性刮泥片与刮泥环底座的连接，也能够减少弹性刮泥片之间的接缝数量，便于保证刮泥效果。
20.进一步地：所述刮泥器仅包括一片弹性刮泥片，该片弹性刮泥片的两端用于相互对合以形成圆环形的刮泥环。
21.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，仅设置一片弹性刮泥片能够最大化地简化结构和减少接缝。
22.钻杆除泥浆装置，包括用于固定到钻台上的刮泥支架，刮泥支架的顶端连接有刮泥器，刮泥器包括用于对合成圆环形的刮泥环的弹性刮泥片，还包括供弹性刮泥片固定安装的刮泥环底座；刮泥环底座包括用于对合成环形底座的第一底座和第二底座，第一底座和第二底座的一端相互铰接；第一底座和第一底座上的弹性刮泥片所对应的圆弧大于半圆，第一底座上的弹性刮泥片形成开口宽度小于钻杆外径的卡接口，卡接口用于在刮泥器沿径向卡接到钻杆上时被钻杆压缩而弹性扩张以供钻杆进入。
23.上述技术方案的有益效果是，第一底座所对应的圆弧大于半圆，第一底座上的弹性刮泥片形成的圆弧也大于半圆，第一底座上的弹性刮泥片形成的卡接口此时必然小于相应规格钻杆的直径，但是，卡接口是由弹性刮泥片形成，在刮泥器沿径向卡接到钻杆上时能够被钻杆压缩而弹性扩张以供钻杆进入，因此仍能够满足沿钻杆径向卡装刮泥器的需求；同时，当卡接口28越过钻杆的直径位置后，弹性刮泥片末端大于半圆的部分将形成推动钻杆进入刮泥器的作用力，并且对钻杆起到防脱限制作用，因此能够减小对第二底座的合拢力的要求，相比于现有技术中两个半圆形的底座对合，本实用新型能够更为容易地使刮泥器抱紧钻杆，并且能够依靠第一底座的防脱限制作用可靠地与钻杆接触，作业更加方便，工作可靠性更高。
24.进一步地：第一底座和第一底座上的弹性刮泥片所对应的圆弧不小于2/3圆。
25.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，2/3圆弧能够更有效地抱紧钻杆，更好地保证工作可靠性。
26.进一步地：第一底座和第一底座上的弹性刮泥片所对应的圆弧为3/4圆。
27.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，能够便于第一底座和第二底座的设计加工。
28.进一步地：所述第二底座与第一底座之间设有用于驱动第二底座朝向第一底座扣合的合拢弹簧，第二底座仅通过合拢弹簧与第一底座对合成环形底座。
29.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，由于第一底座和第一底座上的弹性刮泥片所对应的圆弧大于半圆，自身就能够抱紧钻杆，因此第二底座不需要太大的抱紧力，此时第二底座采用合拢弹簧能够简化结构，不需要对锁紧结构进行操作，有利于提高作业便利性。
30.进一步地：所述合拢弹簧为扭簧。
31.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，能够使结构更加紧凑、简洁。
32.进一步地：所述弹性刮泥片沿周向跨过第一底座与第二底座的铰接部位。
33.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，能够减少弹性刮泥片的数量，便于弹性刮泥片与刮泥环底座的连接，也能够减少弹性刮泥片之间的接缝数量，便于保证刮泥效果。
34.进一步地：所述刮泥器仅包括一片弹性刮泥片，该片弹性刮泥片的两端用于相互对合以形成圆环形的刮泥环。
35.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，仅设置一片弹性刮泥片能够最大化地简化结构和减少接缝。
36.进一步地：所述刮泥支架包括钻台固定座和铰接在钻台固定座上的立杆，所述刮泥器的刮泥环底座上固定有连接臂，连接臂的末端铰接在立杆的顶端，立杆与连接臂之间
连接有用于可拆连接在连接臂与立杆之间以使连接臂相对于立杆固定的固定连接杆。
37.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，由于本实用新型中的刮泥器不需要第一底座和第二底座之间具有加大的锁紧力，因此能够降低对刮泥支架的结构强度需求，上述结构能够在满足结构强度需求的情况下简化结构，有利于减轻整个钻杆除泥浆装置的重量，并且固定连接杆可拆，拆卸后能够实现立杆与连接臂的相对折叠，便于拆装。
38.进一步地：所述钻台固定座为“v”形结构，“v”形结构所在的平面形成用于支撑在钻台顶面上的支撑面；所述立杆铰接在“v”形结构的拐角处。
39.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，钻台固定座采用“v”形结构能够优化立杆13向一侧悬伸的受力状态，更有利于在使用时保证钻杆除泥浆装置的稳定性。
附图说明
40.图1是现有技术中的一种钻杆除泥浆装置的结构示意图；
41.图2是本实用新型中钻杆除泥浆装置的实施例1的结构示意图；
42.图3是图2中的刮泥器处于扣合状态时的示意图；
43.图4是图2中的刮泥器处于打开状态时的示意图。
44.图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：11、刮泥支架；12、钻台固定座；13、立杆；21、刮泥器；22、刮泥环底座；23、第一底座；24、第二底座；25、连接臂；26、固定连接杆；27、弹性刮泥片；28、卡接口；29、铰接轴；31、钻杆；91、刮泥支架；92、刮泥器；93、磁力底座；94、立杆；95、锁销机构；96、橡胶刮泥片。
具体实施方式
45.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
46.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
47.需要说明的是，本实用新型的具体实施方式中，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
48.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
49.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
50.以下结合实施例对本实用新型进一步地详细描述。
51.本实用新型中钻杆除泥浆装置的实施例1：
52.如图2所示，钻杆除泥浆装置主要由刮泥支架11和刮泥器21两部分组成，刮泥支架11包括用于固定到钻台上的钻台固定座12和铰接在钻台固定座12上的立杆13，刮泥器21连接在立杆13的顶端。
53.具体地，钻台固定座12为磁力底座，用于依靠磁吸力吸附固定在钢制的钻台上，其原理为现有技术，此处不再详细说明。钻台固定座12为“v”形结构，“v”形结构所在的平面形成用于支撑在钻台顶面上的支撑面，立杆13铰接在“v”形结构的拐角处。钻台固定座12采用“v”形结构能够优化立杆13向一侧悬伸的受力状态，更有利于在使用时保证钻杆除泥浆装置的稳定性。
54.如图3和图4，刮泥器21包括刮泥环底座22和弹性刮泥片27，刮泥环底座22为分体结构，包括用于对合成环形底座的第一底座23和第二底座24，第一底座23和第二底座24的一端通过铰接轴29相互铰接。第一底座23上固定有连接臂25，连接臂25的末端铰接在立杆13的顶端。为了使刮泥器21的使用姿态保持稳定，立杆13与连接臂25之间连接有固定连接杆26，固定连接杆26用于连接在连接臂25与立杆13之间，使连接臂25相对于立杆13保持固定。本实施例中，固定连接杆26的长度方向两端均设有挂钩，挂钩沿水平方向延伸，与固定连接杆26的杆主体成l形布置，连接臂25和立杆13上均设有轴线沿水平方向延伸的连接孔，挂钩能够插接到连接孔内，实现立杆13与连接臂25的相对固定。为了防止挂钩松脱，可以在挂钩穿过连接孔以后再在挂钩上穿设锁止销，或者在挂钩上加工外螺纹并在挂钩穿过连接孔以后在挂钩上连接螺母。使用时，通过固定连接杆26使刮泥环的轴线保持竖直。当然，由于刮泥环具有一定弹性，因此刮泥环的轴线并不要求严格保持竖直，因此不需连接臂25和立杆13具有很高的相对固定精度。本实施例中，刮泥支架11固定到钻台上时，在固定连接杆26的支撑下，刮泥环底座22沿水平面布置，使得刮泥环的轴线沿竖直方向布置。
55.如图3，弹性刮泥片27用于相互对合以形成圆环形的刮泥环，本实施例中刮泥器21仅包括一片弹性刮泥片27，该片弹性刮泥片27的两端分别与第一底座23和第二底座24远离铰接部位的一端对齐。第一底座23所对应的圆弧为3/4圆，第二底座24所对应的圆弧为1/4圆，弹性刮泥片27的中部从第一底座23和第二底座24的铰接部位跨过，这样能够减少接缝，也便于弹性刮泥片27与刮泥环底座22的连接。连接在第一底座23上的弹性刮泥片27在第一底座23的开口处形成了卡接口28，卡接口28的开口宽度小于钻杆31的外径，弹性刮泥片27的可压缩量与钻杆31对应，在刮泥器21沿径向卡接到钻杆31上时能够被钻杆31压缩以使卡接口28扩张，进而使得钻杆31能够进入第一底座23上的弹性刮泥片27形成的3/4圆弧槽内。
由于弹性刮泥片27形成的3/4圆弧槽大于半圆，因此钻杆31卡入后能够保持在圆弧槽内，此时再通过第二底座24封住卡接口28，即可保证钻杆31的外周面各处均能够与弹性刮泥片27接触，满足钻杆31的刮泥需求。
56.弹性刮泥片27上设有法兰孔，采用螺栓固定在刮泥环底座22上，具体可以参考背景技术中的专利文献cn1896455a中的刮泥环与壳体的连接形式，此处不再详细说明。所述第二底座24与第一底座23之间设有扭簧，扭簧套设在第一底座23和第二底座24之间的铰接轴29上，作为用于驱动第二底座24朝向第一底座23扣合的合拢弹簧。本实施例中，仅第二底座24仅依靠合拢弹簧与第一底座23对合，未另外设置用于使第一底座23和第二底座24在扣合后保持锁定的锁紧机构。
57.使用时，人工对第二底座24施加作用力，克服合拢弹簧的弹力将第二底座24开启，然后将刮泥器21卡向钻杆31，依靠钻杆31撑开3/4圆弧槽所对应的弹性刮泥片27形成的卡接口28，当卡接口28越过钻杆31的直径位置后，与3/4圆弧对应的弹性刮泥片27末端大于半圆的部分将形成推动钻杆31进入刮泥器21的作用力，配合人工的施力即可较为容易地使刮泥器21卡接到钻杆31上。钻杆31卡接到位后，松开第二底座24，第二底座24即可在合拢弹簧的弹力下自动合拢，使第二底座24所对应的弹性刮泥片27抱紧钻杆31。然后，即可进行起钻作业。在钻杆31上提的过程中，泥浆被阻挡在刮泥器21的下方，上部为刮去泥浆后的干净钻杆31。通过钻台固定座12、立杆13和刮泥环底座22上的连接臂25能够实现钻杆除泥浆装置在刮泥过程中的相对固定。刮泥作业结束后，将第二底座24打开，退出卡入的钻杆31，然后清洗钻杆除泥浆装置上的泥浆，拆除固定连接杆26，即可依靠连接臂25与立杆13之间的铰接配合关系将装置折叠起来，以备下次使用。
58.本实用新型中钻杆除泥浆装置的实施例2：
59.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，第一底座23所对应的圆弧为3/4圆。而本实施例中，第一底座23所对应的圆弧为2/3圆。在其他实施例中，优选地，第一底座23所对应的圆弧不小于2/3圆，以更好地实现第二底座24的开启方便性和第二底座24上的弹性刮泥片27对钻杆31的抱紧力之间的平衡。
60.本实用新型中钻杆除泥浆装置的实施例3：
61.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，第二底座24仅通过合拢弹簧与第一底座23对合成环形底座。而本实施例中，第二底座24与第一底座23之间设有锁紧结构，仅依靠锁紧结构实现弹性刮泥片27对钻杆31的抱紧，锁紧结构采用背景技术中的专利文献cn1896455a中的锁销机构。
62.本实用新型中钻杆除泥浆装置的实施例4：
63.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，刮泥器21仅包括一片弹性刮泥片27，该片弹性刮泥片27的两端用于相互对合以形成圆环形的刮泥环，所述弹性刮泥片27沿周向跨过第一底座23与第二底座24的铰接部位。而本实施例中，第一底座23和第二底座24上分别设有一片弹性刮泥片27，第一底座23的两端与其上弹性刮泥片27的两端对齐，第二底座24的两端与其上弹性刮泥片27的两端对齐。
64.在上述实施例中，弹性刮泥片27通过法兰结构和螺栓固定在刮泥环底座22上，在其他实施例中，弹性刮泥片27也可以通过其他方式固定在刮泥环底座22上，例如硫化固定，再如压接固定。
65.本实用新型中钻杆除泥浆装置的刮泥器的实施例：钻杆除泥浆装置的刮泥器的实施例即上述钻杆除泥浆装置的任一实施例中记载的刮泥器21，此处不再具体说明。
66.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。