阅读说明：本技术 一种旋转定径规 (A kind of rotation sizing rule ) 是由 赵涛 齐月魁 黄满良 于 2018-05-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种旋转定径规,属于油气田开发井下作业工具领域。所述旋转定径规在旋转定径规配置为刮削时,第一凸起卡扣在第一周向槽内,第二凸起卡扣在第二周向槽内,凸圈卡扣在第四凹槽内,使得旋转定径规顺利通过套管缩颈段；在旋转定径规配置为刮削时,通过向旋转定径规中连续注入高压液体,高压液体在通过推筒的喷嘴时由于第二部为渐缩的圆台孔,因而产生压降,在高压液体的冲击力下推筒被移动,使得凸圈离开第四凹槽后抵靠在第二凸起上,推筒的内壁抵靠在第一凸起上,刀柄上移,第一弹性缓冲器件被压缩,部分刃部从本体中弹出,与套管内壁紧密接触,当旋转或者上下运动旋转定径规时,实现对套管缩颈段下部的目的井段进行刮削作业。(The invention discloses a kind of rotation sizing rule, belong to oil-gas field development underground operation tool field.When rotation sizing rule are configured to scraping, the first protrusion is buckled in the first circumferential slot the rotation sizing rule, and the second protrusion is buckled in the second circumferential slot, and flange collar is buckled in the 4th groove, so that rotation sizing rule pass through casing necking segment；When rotation sizing rule are configured to scraping, by being continuously injected into highly pressurised liquid into rotation sizing rule, highly pressurised liquid is when passing through the nozzle of pushing cylinder since second is tapered round platform hole, thus generate pressure drop, pushing cylinder is moved under the impact force of highly pressurised liquid, so that flange collar is resisted against in the second protrusion after leaving the 4th groove, the inner wall of pushing cylinder is resisted against in the first protrusion, knife handle moves up, first elastic buffer device is compressed, part blade is popped up from ontology, it is in close contact with internal surface of sleeve pipe, when rotation or the rotation sizing that moves up and down are advised, it realizes and scraping is carried out to the purpose well section of casing necking down pars infrasegmentalis.)

一种旋转定径规

技术领域

本发明涉及油气田开发井下作业工具领域，特别涉及一种旋转定径规。

背景技术

目前油田在对油气水井进行大修、小修或者措施作业时，为了确保施工目的井段套管内壁通径达到施工技术要求，便于下入各种井下工具，需要先对套管内壁上存留的硬蜡、盐垢及炮眼毛刺等进行清除，对整个井筒特别是目的井段及相邻井段进行反复多次刮削。

现有技术中套管刮削通常采用的是弹簧刮削器，主要由上街头、下接头、壳体、刀片、弹簧和刀片座等组成，在装配完成后，刀片可以自由伸出外径比所刮削套管内径大2～5mm左右。下井时，刀片向内收拢压缩胶筒或弹簧，最大外径小于套管内径，可以顺利入井；入井后，在胶筒或弹簧的弹力作用下，刀片紧贴套管内壁下行，对套管内壁进行切削。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

如果刮削目的井段位于套管缩颈段下方，现有技术中的弹簧刮削器不能通过套管缩径段，在刮削套损套变井段或者遇到较硬的堵塞物时，由于套管内径变小挤压刀片的压力过大，存在因弹簧力不足导致刀片无法充分弹出使刮削后套管通径达不到作业要求的问题，使后续作业无法进行，甚至造成后续作业失败；同时，在弹簧刮削器工作过程中易有碎屑等沉积物卡在刮刀与刮刀槽之间的缝隙中，造成弹出状态的刮刀不能复位，影响刮削器正常工作甚至使刮削器卡在套管中。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种旋转定径规，以解决现有技术的弹簧刮削器不能通过套管缩颈段对目的井段进行刮削，且刮刀因刮刀槽中附着碎屑而不能正常复位的问题。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种旋转定径规，所述旋转定径规包括：本体、推筒、刮刀、第一弹性缓冲器件、挡块、第二弹性缓冲器件和密封筒，其中，

所述本体和所述推筒均为中空筒体，所述推筒可移动地***到所述本体的筒腔中；

所述推筒设置有喷嘴，所述喷嘴包括相连的第一部和第二部，所述第一部的内孔为朝向所述第二部渐缩的圆台孔，所述第二部的内孔为圆柱孔；

所述第二弹性缓冲器件设置在所述推筒与所述本体之间，且其一端抵靠在所述本体内壁的台肩上，另一端抵靠在所述推筒外壁的台肩上；

所述密封筒***所述推筒的筒腔中，并与所述推筒相连，所述推筒开设有通孔，所述密封筒用于封堵所述通孔；

所述本体的外壁开设有固定槽，所述固定槽包括连通的第一凹槽和通槽，所述刮刀包括刀柄和刃部，所述挡块压盖所述刀柄，并一同固定在所述第一凹槽内，所述刃部固定在所述通槽中，且与所述推筒相接触；所述刀柄开设有第二凹槽，所述挡块开设有第三凹槽，所述第二弹性缓冲器件设置在所述第二凹槽和所述第三凹槽内；

所述刃部设置有第一凸起和第二凸起，所述第一凸起和所述第二凸起之间形成第四凹槽；所述推筒的外壁开设有第一周向槽和第二周向槽，所述第一周向槽和所述第二周向槽之间形成凸圈；

所述旋转定径规未被配置为刮削时，所述第一凸起卡扣在所述第一周向槽内，所述第二凸起卡扣在所述第二周向槽内，所述第凸圈卡扣在所述第四凹槽内；所述旋转定径规被配置为刮削时，所述第凸圈抵靠在所述第二凸起上。

可选择地，所述第一凸起在远离所述第二凸起的一侧和所述第二凸起在靠近所述第一凸起的一侧设置为斜面，所述第一周向槽的槽壁在远离所述第二周向槽的一侧和所述第二周向槽的槽壁在靠近所述第一周向槽的一侧设置为锥面，所述斜面抵靠在所述锥面上。

可选择地，所述固定槽的数量为5～6个，且均匀布设在所述本体的环周。

可选择地，所述旋转定径规还包括：球体，所述密封筒的一端设置有球座，所述球体坐封在所述球座上。

可选择地，所述旋转定径规还包括：接头，所述接头的一端与所述本体相连，所述接头的另一端与管柱相连。

可选择地，所述旋转定径规还包括：定位短节，所述定位短节设置在所述本体与所述接头之间，与所述本体相连，且在所述旋转定径规未被配置为刮削时与所述推筒的一端相接触。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果：

1、在旋转定径规未配置为刮削时，第一凸起卡扣在第一周向槽内，第二凸起卡扣在第二周向槽内，凸圈卡扣在第四凹槽内，使得旋转定径规可以顺利通过套管缩颈段；在旋转定径规配置为刮削时，通过向旋转定径规中连续注入高压液体，高压液体在通过推筒的喷嘴时，由于第二部为渐缩的圆台孔，因而产生压降，在高压液体的冲击力下，推筒被移动，使得凸圈离开第四凹槽后抵靠在第二凸起上，推筒的内壁抵靠在第一凸起上，刀柄上移，第一弹性缓冲器件被压缩，部分刃部从本体中弹出，与套管内壁紧密接触，当旋转或者上下运动旋转定径规时，可以实现对套管缩颈段下部的目的井段进行刮削作业；

2、通过设置第二弹性缓冲器件，在旋转定径规配置为刮削时，由于推筒的移动，使得第二弹性缓冲器件被压缩；在刮削完成后，通过关停井口的液压泵，使得由高压液体产生的液压消失，第二弹性缓冲器件复位，进而使得推筒复位，旋转定径规恢复到未被配置为刮削的状态，可以将旋转定径规移动到井筒中其他需要刮削的目的井段，再次开泵进行刮削作业；

3、当固定槽被堵塞时，由于推筒开设有通孔，高压液体可以通过通孔进入推筒，解除沉积物对固定槽的堵塞，解决刮刀因固定槽中附着碎屑而不能正常复位的问题；当旋转定径规在刮削状态时，通过设置与推筒相连的密封筒，实现对通孔的封堵，防止高压液体通过通孔流出旋转定径规，影响刮刀的弹出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种旋转定径规未被配置为刮削时的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种旋转定径规刃部与推筒接触处的局部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种旋转定径规被配置为刮削时的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种旋转定径规在清除固定槽中的沉积物时的结构示意图。

图中的附图标记分别表示为：

1、本体；

2、推筒；201、第一周向槽；202、第二周向槽；203、凸圈；204、通孔；

3、刮刀；301、刀柄；302、刃部；3021、第一凸起；3022、第二凸起；3023、第四凹槽；

4、第一弹性缓冲器件；

5、挡块；

6、喷嘴；601、第一部；602、第二部；

7、第二弹性缓冲器件；

8、密封筒；

9、球体；

10、接头；

11、定位短节；

12、第一固定螺钉；

13、第二固定螺钉；

14、防旋螺钉。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种旋转定径规，其结构示意图如图1或图3所示，包括：本体1、推筒2、刮刀3、第一弹性缓冲器件4、挡块5、第二弹性缓冲器件7和密封筒8。

其中，本体1和推筒2均为中空筒体，推筒2可移动地***到本体1的筒腔中；

推筒2设置有喷嘴6，喷嘴6包括相连的第一部601和第二部602，第一部 601的内孔为朝向第二部602渐缩的圆台孔，第二部602的内孔为圆柱孔；

第二弹性缓冲器件7设置在推筒2与本体1之间，且其一端抵靠在本体1 内壁的台肩上，另一端抵靠在推筒2外壁的台肩上，如图1所示；

密封筒8***推筒2的筒腔中，并与推筒2相连，推筒2开设有通孔204，密封筒8用于封堵通孔204；

本体1的外壁开设有固定槽，固定槽包括连通的第一凹槽和通槽，刮刀3 包括刀柄301和刃部302，挡块5压盖刀柄301，并一同固定在第一凹槽内，刃部302固定在通槽中，且与推筒2相接触；刀柄301开设有第二凹槽，挡块5 开设有第三凹槽，第一弹性缓冲器件4设置在第二凹槽和第三凹槽内；

刃部302设置有第一凸起3021和第二凸起3022，第一凸起3021和第二凸起3022之间形成第四凹槽3023；推筒2的外壁开设有第一周向槽201和第二周向槽202，第一周向槽201和第二周向槽202之间形成凸圈203；

旋转定径规未被配置为刮削时，第一凸起3021卡扣在第一周向槽201内，第二凸起3022卡扣在第二周向槽202内，凸圈203卡扣在第四凹槽3023内；旋转定径规被配置为刮削时，凸圈203抵靠在第二凸起3022上。

需要说明的是，挡块5可以通过第一固定螺钉12与本体1相连，如图1或图3或图4所示，且为了确保固定的牢固性，第二固定螺钉12的数量可以多个。

本发明实施例的旋转定径规的工作原理为：

(1)在旋转定径规未配置为刮削时，第一凸起3021卡扣在第一周向槽201 内，第二凸起3022卡扣在第二周向槽202内，凸圈203卡扣在第四凹槽3023 内，使得旋转定径规可以顺利通过套管缩颈段；在旋转定径规配置为刮削时，通过向旋转定径规中连续注入高压液体，高压液体在通过推筒2的喷嘴6时，由于第二部602为渐缩的圆台孔，因而产生压降，在高压液体的冲击力下，推筒2被移动，使得凸圈203离开第四凹槽3023后抵靠在第二凸起3022上，推筒2的内壁抵靠在第一凸起3021上，刀柄301上移，第一弹性缓冲器件4被压缩，部分刃部302从本体1中弹出，与套管内壁紧密接触，当旋转或者上下运动旋转定径规时，可以实现对套管缩颈段下部的目的井段进行刮削作业；

(2)通过设置第二弹性缓冲器件7，在旋转定径规配置为刮削时，由于推筒2的移动，使得第二弹性缓冲器件7被压缩；在刮削完成后，通过关停井口的液压泵，使得由高压液体产生的液压消失，第二弹性缓冲器件7复位，进而使得推筒2复位，旋转定径规恢复到未被配置为刮削的状态，可以将旋转定径规移动到井筒中其他需要刮削的目的井段，再次开泵进行刮削作业；

(3)当固定槽被堵塞时，由于推筒2开设有通孔204，高压液体可以通过通孔204进入推筒2，解除沉积物对固定槽的堵塞，解决刮刀3因固定槽中附着碎屑而不能正常复位的问题；当旋转定径规在刮削状态时，通过设置与推筒2 相连的密封筒8，实现对通孔204的封堵，防止高压液体通过通孔204流出旋转定径规，影响刮刀3的弹出。

下面对本发明实施例的旋转定径规的各组成部分进行进一步地解释说明：

为了确保受力平衡，对于刮刀3而言，刮刀3的刀柄301可以对称设置在刃部302的两侧，如图1或图3或图4所示，使得刃部302可以保持平衡。

相对应地，第一凹槽对称设置在通槽的两侧，挡块5的数量与刀柄301的数量相同。

为了实现凸圈203抵靠在第二凸起3022上，第一凸起3021在远离第二凸起3022的一侧和第二凸起3022在靠近第一凸起3021的一侧设置为斜面，第一周向槽201的槽壁在远离第二周向槽202的一侧和第二周向槽202的槽壁在靠近第一周向槽201的一侧设置为锥面，也就是凸圈203靠近第二周向槽202的一侧设置为锥面，斜面抵靠在锥面上，如图2所示。

如此设置，使得第一周向槽201远离第二周向槽202一侧的推筒2主体以及凸圈203靠近第二周向槽202的一侧可以在高压液体的冲击力作用下沿着斜面滑动，第一周向槽201远离第二周向槽202一侧的推筒2主体可以抵靠在第一凸起3021上，凸圈203抵靠在第二凸起3022上，实现部分刃部302从本体1 中的弹出。

为了实现推筒2的移动，喷嘴6起到了关键性的作用。

在使用时，不仅可以根据实际情况更换喷嘴6的型号(不同型号的喷嘴6 的内孔尺寸不同)，而且如此设置，可以有利于高压液体的通过，起到导流的作用。

在本发明实施例中，喷嘴6除了可以包括相连的第一部601和第二部602 外，还可以为直接形成在推筒2内的筒径渐缩结构，可以按照实际的工况要求进行推筒2的制作。

为了更好地实现对套管管壁的刮削，在结构设置上，固定槽的数量为5～6 个，且均匀布设在本体1的环周，如图1或图3或图4所示。本领域技术人员可以理解的是，刮刀3的数量与固定槽的数量相同，也就是说，刮刀3均匀布设在本体1的环周。

为了防止刃部302不充分弹出，而使刮削后套管通径达不到作业要求，刮刀3和推筒2使用的材质均为钢性材质。因此，两者在相互接触时，彼此之间产生的是钢性接触，可以有效防止刃部302在刮削过程中出现回缩现象，以保证刮削后的套管通径达到设计要求。

对于第一弹性缓冲器件4和第二弹性缓冲器件7而言，第一弹性缓冲器件4 和第二弹性缓冲器件7均可以为弹簧或者弹性塑胶垫，在本发明实施例中不作具体限定。

举例来说，第一弹性缓冲器件4和第二弹性缓冲器件7可以为弹簧，如图1 或图3或图4所示。

对于密封筒8而言，密封筒8起到封堵通孔204的作用，为了实现密封筒8 的固定，密封筒8与推筒2之间可以通过第二固定螺钉13相连，如图1或图3 所示，以确保密封筒2与推筒2之间的位置相对固定。

对于通孔204而言，通孔204的数量可以为5～6个，均匀布设在推筒2的周向，可以与第二周向槽202连通，也可以不与第二周向槽202连通，在此不作具体限定；通孔204的轴线与推筒2的轴线之间的夹角可以为40～60°，便于高压液体的高速冲入。

进一步地，旋转定径规还包括：球体9，密封筒8的一端设置有球座，如图 4所示，球体9坐封在球座上。

在刮削过程中，若刮削的沉积物钻入到固定槽内，容易造成刮刀3卡死不能弹出，直接影响到刮刀3的使用效果及复位功能。此时，通过投入球体9，使得球体9坐封在球座上，使得高压液体不再能通过密封筒8，通过高压液体的憋压，第二固定螺钉13被剪断，密封筒8与推筒2之间产生相对位移，使得高压液体可以经过通孔204冲入到固定槽中，在高速冲击作用下，固定槽中的沉积物可以被冲出，以解除刮刀3的卡死状态。

对于旋转定径规的整体结构而言，旋转定径规还可以包括：接头10，接头10的一端与本体1相连，接头10的另一端与管柱相连。

通过设置接头10，便于旋转定径规与管柱相连。

进一步地，旋转定径规还可以包括：定位短节11，定位短节11设置在本体 1与接头10之间，与本体1相连，且在旋转定径规未配置为刮削时与推筒2的一端相接触，如图1所示，便于连接本体1与接头10。

具体地，定位短节11的一端设置有第一内螺纹段，另一端设置有第一外螺纹段，接头10的一端设置有第二外螺纹段，本体1的一端设置有第二内螺纹段，第一内螺纹段与第二外螺纹段配合，实现定位短节11与接头10之间的螺纹连接；第一外螺纹段与第二内螺纹段配合，实现定位短节11与本体1之间的螺纹连接。

同时，为了防止定位短节11与本体1之间发生旋转，影响到旋转定径规的刮削，在定位短节11的周向开设有2～3组螺纹孔，对应的，本体1的周向也均布2～3组螺纹孔，防旋螺钉14适于旋入本体1和定位短节11的螺纹孔内，进一步固定定位短节11与本体1。

在实际的使用过程中，将接头10与管柱连接后，通过下放管柱，实现将旋转定径规下入到井中，通过套管缩颈段后停留在需要刮削的目的井段，此时的旋转定径规处于小直径状态；

开启液压泵，并达到设计排量，高压液体流经喷嘴6后产生压降，在高压液体的冲击力下推筒2移动，第二弹性缓冲器件7被压缩，凸圈203离开第四凹槽3023后抵靠在第二凸起3022上，推筒2的内壁抵靠在第一凸起3021上，刀柄301上移，第一弹性缓冲器件4被压缩，部分刃部302从本体1中弹出，实现与套管内壁的紧密接触，通过对旋转定径规的旋转和上下往复运动，刃部 302可以切除套管内壁上的阻塞物，使刮削后的套管通径达到下部施工要求；

刮削完成后关停液压泵，推筒2上的液压推力消失，在第二弹性缓冲器件7 的弹力作用下推杆2移动复位，恢复小直径状态。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。