阅读说明：本技术 一种智能岩屑清理装置 (Intelligent rock debris cleaning device ) 是由 夏成宇 王志亮 黄剑 于 2019-10-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种清理装置,具体涉及一种智能岩屑清理装置。它由套筒、上接头、下接头、分流组件和刮板构成,套筒的一端端口内螺纹安装有上接头,套筒的另一端端口内螺纹安装有下接头,下接头和上接头之间的套筒内通过推力轴承活动套装有分流组件,套筒内设置有安装凸缘,安装凸缘内呈放射状设置有安装腔,安装腔与分流组件连通,安装腔内分别装有刮板,刮板与套筒之间设置有弹簧,刮板的端头延伸到套筒的外部。该智能岩屑清理装置具有只清理底部岩屑床和清理效果好的特点,解决了现有清理装置存有的清理不彻底和清理效果差的问题,满足了钻井工程的需要。(The invention relates to a cleaning device, in particular to an intelligent rock debris cleaning device. It comprises the sleeve, the top connection, the bottom connection, reposition of redundant personnel subassembly and scraper blade, the top connection is installed to telescopic one end port internal thread, the bottom connection is installed to telescopic other end port internal thread, it has the reposition of redundant personnel subassembly to overlap through thrust bearing movable sleeve in the sleeve between bottom connection and the top connection, be provided with the installing flange in the sleeve, be radially provided with the installation cavity in the installing flange, installation cavity and reposition of redundant personnel subassembly intercommunication, the scraper blade is equipped with respectively in the installation cavity, be provided with the spring between scraper blade and the sleeve, the end of scraper blade extends to telescopic outside. This intelligence detritus cleaning device has only clearance bottom detritus bed and the effectual characteristics of clearance, has solved the clearance that current cleaning device deposit thoroughly and the poor problem of clearance effect, has satisfied drilling engineering's needs.)

一种智能岩屑清理装置

技术领域

本发明涉及一种清理装置，具体涉及一种智能岩屑清理装置。

背景技术

在开采油气资源的过程中，为了能适应复杂的地形结构和工况，人们研发出了多种钻井工具来实现钻进功能，但是开采过程中会不可避免地出现大量井底岩屑，井底岩屑如果没有被及时清理，日积月累就会堆积成岩屑床；岩屑床具有很大的安全隐患，容易阻碍钻井工具的运动，降低钻井工具的转速，引发蹩泵、蹩钻和卡钻事故，因此需要清理装置来去除井底岩屑。

传统的清理装置由于结构的原因，只能360度对井壁进行刮擦式清理，虽然能清理底部井壁上的岩屑床，但是装置在旋转过程中同时刮起了顶部井壁上的岩屑，该部分岩屑在重力作用下又沉积在底部，使得清理工作不彻底；此外，岩屑床具有一定的硬度，清理装置使用普通的刮板不易将岩屑刮起，清理效果较差，而换用特制刮板则增加生产成本，因此需要一种新的清理装置来解决上述的不足。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种只清理底部岩屑床、清理效果好，以解决现有清理装置存有的清理不彻底和清理效果差问题的智能岩屑清理装置。

本发明的技术方案是：

一种智能岩屑清理装置，它由套筒、上接头、下接头、分流组件和刮板构成，其特征在于：套筒的一端端口内螺纹安装有上接头，套筒的另一端端口内螺纹安装有下接头，下接头和上接头之间的套筒内通过推力轴承活动套装有分流组件，套筒内设置有安装凸缘，安装凸缘内呈放射状设置有安装腔，安装腔与分流组件连通，安装腔内分别装有刮板，刮板与套筒之间设置有弹簧，刮板的端头延伸到套筒的外部。

所述的套筒、上接头和下接头的内孔为变径孔。

所述的分流组件由中心管、限位筒和偏心块构成，中心管上对称状套装有限位筒，限位筒之间的中心管上套装有偏心块，偏心块与中心管键连接。

所述的中心管上径向设置有分流通槽。

所述的偏心块为扇形偏心块。

所述的安装腔为矩形腔，安装腔的顶部设置有工作孔，安装腔的底部设置有连通孔。

所述的刮板呈T字形，刮板内径向设置有泄压槽，泄压槽与安装腔连通，刮板上的一侧对称状设置有泄压孔，泄压孔与泄压槽连通。

本发明的优点在于：

该智能岩屑清理装置具有只清理底部岩屑床和清理效果好的特点，分流组件具有单向分流的作用，利用重力和钻井液的压力使刮板运动到套筒下方时才能伸出，避免刮到顶部岩屑；刮板内的钻井液从泄压孔中喷出，对岩屑进行冲刷，增强了清理效果，解决了现有清理装置存有的清理不彻底和清理效果差的问题，满足了钻井工程的需要。

附图说明

图1为本发明的剖面结构示意图；

图2为图1中的A-A向的结构示意图；

图3为本发明的套筒的立体结构示意图；

图4为本发明的套筒的剖面结构示意图；

图5为本发明的刮板的主视结构示意图；

图6为图5中的B-B向的剖面结构示意图；

图7为本发明的分流组件的结构示意图；

图8为图7中的C-C向的的剖面结构示意图；

图9为本发明的中心管的立体结构示意图；

图10为本发明的偏心块的立体结构示意图；

图11为本发明的工作示意图。

图中：1、套筒，2、上接头，3、下接头，4、刮板，5、推力轴承，6、中心管，7、限位筒，8、偏心块，9、分流通槽，10、安装腔，11、连通孔，12、泄压槽，13、泄压孔，14、井壁，15、岩屑床，16、弹簧，17、工作孔，18、安装凸缘。

具体实施方式

该智能岩屑清理装置由套筒1、上接头2、下接头3、分流组件和刮板4构成，套筒1的一端端口内螺纹安装有上接头2，上接头2用来连接上部管柱，以便传导钻井工具的旋转力，上部管柱的钻井液通过上接头2的内孔进入该清理装置，套筒1的另一端端口内螺纹安装有下接头3，下接头3用来连接下部的井下工具，以便继续向下传导旋转力，清理装置内的钻井液则通过下接头3的内孔进入下部的井下工具；套筒1、上接头2和下接头3的内孔为变径孔，其中，下接头3的内孔为左大右小的喇叭孔，以便使清理装置内产生憋压，增加钻井液工作时的液压力。

下接头3和上接头2之间的套筒1内通过推力轴承5活动套装有分流组件，分流组件由中心管6、限位筒7和偏心块8构成，中心管6与上接头2和下接头3连通，且中心管6在上接头2和下接头3的限位作用下无法产生轴向移动，但能够在套筒1内自由旋转，中心管6上径向设置有分流通槽9，分流通槽9在管壁上的开槽角度为120度，分流通槽9两侧的中心管6上对称状套装有限位筒7，限位筒7之间的中心管6上套装有偏心块8，限位筒7配合套筒1对偏心块8进行轴向限位，偏心块8为扇形偏心块8，偏心块8与中心管6键连接，以使偏心块8无法在中心管6上产生旋转，且偏心块8扇形的一侧与分流通槽9处于中心管6上的同侧，即套管在工作过程中随上部管柱产生旋转时，偏心块8受重力作用，其扇形的一侧始终竖直向下，并带动中心管6同步保持恒稳状态，以使分流通槽9的朝向始终向下。

套筒1内设置有安装凸缘18，安装凸缘18内呈放射状设置有4个安装腔10，且始终有一个安装腔10通过分流通槽9与中心管6的内孔连通，安装腔10为矩形腔，安装腔10的顶部设置有工作孔17，安装腔10的底部设置有连通孔11，且始终有一个连通孔11与分流通槽9连通；安装腔10内分别装有刮板4，刮板4在工作过程中随套筒1同步产生旋转，刮板4呈T字形，当钻井液进入安装腔10时，钻井液的压力推动刮板4伸出到套筒1的外部，刮板4的端头通过工作孔17延伸到套筒1的外部，从而在旋转过程中清理井壁14上的岩屑。

刮板4内径向设置有泄压槽12，泄压槽12与安装腔10连通，刮板4上的一侧对称状设置有泄压孔13，泄压孔13与泄压槽12连通，泄压孔13用来喷出高压钻井液对岩屑进行冲击，以便于刮板4刮起岩屑；刮板4与套筒1之间设置有弹簧16，当钻井液停止进入安装腔10时，液压力降低，弹簧16即会推动刮板4复位。

该清理工具的工作过程为：上部管柱带动清理工具整体同步旋转，上部管柱的钻井液通过上接头2进入中心管6，中心管6内的钻井液在分流通槽9处产生分流，一部分钻井液继续沿中心管6和下接头3进入下部的井下工具，另一部分的钻井液通过分流通槽9和连通孔11进入套筒1的安装腔10内，由于下接头3使中心管6内的钻井液产生憋压，因此进入安装腔10的钻井液能保持较高的液压力。

偏心块8在重力作用下，其扇形的一侧始终竖直向下，并带动中心管6同步保持恒稳状态，即套管在旋转过程中，分流通槽9能保持向下的朝向，而套管的安装腔10则是不断在旋转，因此只有旋转到下方的安装腔10才会与中心管6连通；钻井液进入与中心管6连通的安装腔10内，刮板4在液压力的作用下通过工作孔17伸出到套筒1的外部，刮板4随套管同步旋转，从而在旋转过程中清理井壁14上的岩屑，同时钻井液进入刮板4内的泄压槽12，然后从泄压孔13喷出，以对岩屑进行冲击，便于刮板4将岩屑刮起。

当安装腔10旋转到中心管6的上方时，安装腔10与中心管6失去连通，刮板4在弹簧16的作用下复位，在此过程中，由于安装腔10中仍有剩余的钻井液，刮板4在复位过程中挤压钻井液，钻井液在压力下沿分流通槽9和泄压孔13排出到安装腔10外，由于此时刮板4产生了回缩，因此不会刮到顶部的井壁14。

该智能岩屑清理装置具有只清理底部岩屑床15和清理效果好的特点，分流组件具有单向分流的作用，利用重力和钻井液的压力使刮板4运动到套筒1下方时才能伸出，避免刮到顶部岩屑；刮板4内的钻井液从泄压孔13中喷出，对岩屑进行冲刷，增强了清理效果，解决了现有清理装置存有的清理不彻底和清理效果差的问题，满足了钻井工程的需要。