阅读说明：本技术 井下除垢装置 (Underground descaling device ) 是由 马辉运 曾立新 刘辉 赵彬凌 李国� 王宇 王斌 熊枫 谭健 文蜀江 于 2019-08-20 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种井下除垢装置,属于石油机械技术领域。在使用本申请提供的井下除垢装置时,将除垢主体的第一端与油管或钻杆连接,此时,除垢主体的第一端相当于朝向井口。由于除垢主体上靠近第一端的管壁上开有多个第一通孔,且每个第一通孔处安装有除垢喷嘴,且每个除垢喷嘴的喷射方向朝向除垢主体的第一端,因此,从多个除垢喷嘴喷出的高压流体朝向井口,使得被多个除垢喷嘴喷出的高压流体清理之后的污垢能够向井口移动,而不是堆积在井底。另外,除垢主体上靠近第二端的管壁上沿圆周方向开有多个第二通孔,每个第二通孔处安装有扇形喷嘴,多个扇形喷嘴喷出的流体能够形成水幕,进一步防止被多个除垢喷嘴清理之后的污垢掉落,堆积在井底。(The application discloses scale removal device in pit belongs to petroleum machinery technical field. When using the downhole descaling device provided by the present application, the first end of the descaling body is connected with the oil pipe or the drill pipe, and at this time, the first end of the descaling body is equivalent to facing the wellhead. Because the pipe wall close to the first end on the descaling main body is provided with the first through holes, the descaling nozzle is arranged at each first through hole, and the spraying direction of each descaling nozzle faces the first end of the descaling main body, the high-pressure fluid sprayed out of the descaling nozzles faces the wellhead, so that the dirt cleaned by the high-pressure fluid sprayed out of the descaling nozzles can move towards the wellhead instead of being accumulated at the bottom of the well. In addition, a plurality of second through holes are formed in the pipe wall, close to the second end, of the descaling main body in the circumferential direction, a fan-shaped nozzle is installed at each second through hole, fluid sprayed out by the fan-shaped nozzles can form a water curtain, and therefore dirt cleaned by the descaling nozzles is further prevented from falling and accumulating at the bottom of the well.)

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

图1是本申请实施例提供的一种井下除垢装置的剖面图。如图1所示，该井下除垢装置包括除垢主体1、多个除垢喷嘴2、多个扇形喷嘴3，每个除垢喷嘴2的出液口为圆口；

如图2所示，除垢主体1为管式结构，且除垢主体1上靠近第一端的管壁上开有多个第一通孔，除垢主体1上靠近第二端的管壁上沿圆周方向开有多个第二通孔，除垢主体1的第一端用于连接油管或钻杆。

多个第一通孔与多个除垢喷嘴2一一对应，每个除垢喷嘴2安装在除垢主体1的外壁上对应的第一通孔处，且每个除垢喷嘴2的喷射方向朝向除垢主体1的第一端。多个第二通孔与多个扇形喷嘴3一一对应，每个扇形喷嘴3安装在除垢主体1外壁上对应的第二通孔处，且每个扇形喷嘴3的喷射方向朝向除垢主体1的第一端。

在使用本申请提供的井下除垢装置时，由于除垢主体的第一端用于连接油管或钻杆，因此，将除垢主体的第一端与油管或钻杆连接，此时，除垢主体的第一端相当于朝向井口。由于除垢主体上靠近第一端的管壁上开有多个第一通孔，且除垢主体的外壁上的每个第一通孔处安装有除垢喷嘴，且每个除垢喷嘴的喷射方向朝向除垢主体的第一端，因此，从多个除垢喷嘴喷出的高压流体朝向井口，使得被多个除垢喷嘴喷出的高压流体清理之后的污垢能够向井口移动，而不是堆积在井底。另外，除垢主体上靠近第二端的管壁上沿圆周方向开有多个第二通孔，除垢主体上靠近第二端的外壁上的每个第二通孔处安装有扇形喷嘴，每个扇形喷嘴的喷射方向朝向除垢主体的第一端，以使多个扇形喷嘴喷出的流体能够形成水幕，进一步防止被多个除垢喷嘴清理之后的污垢掉落在井底，堆积在井底。也即是，在使用本申请提供的井下除垢装置时，可以避免井筒上被清理的污垢堆积在井底，并且被清理的污垢可以随着高压流体运动到地面，可以便于将清理之后的污垢从油井中取出。

在使用本申请实施例提供的井下除垢装置时，为了避免额外使用旋转装置使得本申请实施例提供的井下除垢装置能够在井筒中旋转。在一些实施例中，如图1所示，井下除垢装置还可以包括旋转主体4、多个旋转喷嘴5、连接芯轴6、连接端盖7、连接套8。

图3为旋转主体的结构示意图、图4为连接芯轴的结构示意图、图5为连接套的结构示意图。如图3、图4和图5所示，旋转主体4、连接芯轴6以及连接套8均为管式结构。旋转主体4的第一端为封闭端，旋转主体4的第二端与除垢主体1的第二端连接，除垢主体1的第一端与连接芯轴6的第一端连接。如图4所示，连接芯轴6的第一端与连接芯轴6的第二端之间的外壁上配置有第一圆形凸台，第一圆形凸台位于连接套8的第一端中。图6为连接端盖的结构示意图。如图6所示，连接端盖7上开有通孔。连接端盖7穿过连接芯轴6，且与连接套8的第一端的端面连接，第一圆形凸台的外径大于通孔的孔径，连接套8的第二端用于连接油管或钻杆。

如图3所示，旋转主体4的管壁上沿圆周方向开有一对或多对第三通孔，一对或多对第三通孔中存在一对第三通孔包括的两个第三通孔的位置相对，每对第三通孔包括的两个第三通孔的外壁上分别安装有两个旋转喷嘴5，各个旋转喷嘴5的喷射方向位于同一平面内，每个旋转喷嘴5的喷射方向与旋转主体4上安装每个旋转喷嘴5位置处的径向之间的夹角相同，且夹角不为0度。

当井下除垢装置包括旋转主体4、多个旋转喷嘴5、连接芯轴6、连接端盖7、连接套8时，旋转主体4的第二端与除垢主体1的第二端连接，使得旋转主体4与除垢主体1相当于成为一个整体。并且，除垢主体1的第一端与连接芯轴6的第一端连接，使得旋转主体4、除垢主体1和连接芯轴6成为一个整体。由于多个旋转喷嘴5安装在旋转主体4的多对第三通孔处，并且，一对或多对第三通孔中存在一对第三通孔包括的两个第三通孔的位置相对，因此，从该两个位置相对第三通孔中喷出的流体能够给旋转主体施加相反的切力，使得旋转主体能够旋转。在旋转主体旋转之后，旋转主体带动除垢主体旋转，除垢主体带动连接芯轴旋转。另外，由于连接芯轴上的第一圆形凸台的外径大于连接端盖上的通孔的孔径，并且第一圆形凸台位于连接套中，连接端盖与连接套的第一端的端面连接，因此，连接芯轴能够在连接套中旋转。也即是，在使用本申请实施例提供的井下除垢装置时，无需额外的旋转装置使得井下除垢装置旋转，本申请实施例提供的井下除垢装置能够通过高压流体实现自旋转。

另外，在一些实施例中，连接端盖与连接套的第一端的端面连接的连接方式可以为：连接端盖的表面开有多个通孔，且连接套的第一端的端面的套壁上开有多个螺纹孔，多个通孔与多个螺旋孔一一对应。将一个螺钉穿过一个通孔之后嵌入在对应的螺纹孔中，通过这样的方式，将连接端盖与连接套的第一端的端面连接。

当然，连接端盖与连接套的第一端的端面连接的连接方式还可以为其他连接方式，比如焊接等。本申请实施例对连接端盖与连接套的第一端的端面的连接方式在此不做限定。

为了便于将除垢主体与连接芯轴连接，在一些实施例中，井下除垢装置还可以包括连接头套9。如图8所示，连接头套9为管式结构，连接头套9的第一端与除垢主体1的第一端连接，连接头套9的第二端与连接芯轴6的第一端连接。

为了便于将旋转主体与除垢主体连接，在一些实施例中，井下除垢装置还可以包括连接芯杆10。如图9所示，连接芯杆10为管式结构。连接芯杆10的第一端与旋转主体4的第二端连接，连接芯杆10的第二端与除垢主体1的第二端连接。

在使用本申请实施例提供的井下除垢装置时，从除垢喷嘴和扇形喷嘴喷出部分高压液体，剩余的高压液体依然可以保持较大的压力，使得剩余的高压液体从旋转喷嘴喷出之后能够带动旋转主体旋转，进而带动除垢主体旋转。在一些实施例中，除垢主体1的第二端的内壁上沿圆周方向配置有第二圆形凸台，连接芯杆10的第二端与第二圆形凸台连接。

当除垢主体1的第二端的内壁上沿圆周方向配置有第二圆形凸台之后，高压流体通过连接套进入到除垢之后，一部分高压流体会从除垢喷嘴和扇形喷嘴中喷出，未喷出的高压流体，即剩余的高压流体的压力会比较小。由于除垢主体1的第二端的内壁上沿圆周方向配置有第二圆形凸台，相当于剩余的高压流体通过除垢喷嘴进入到旋转主体的通道的面积减小，可以使得剩余的高压流体的压力变大，以使通过剩余的高压流体在从旋转喷嘴中流出之后能够给旋转主体足够的切力，使得旋转主体旋转。

另外，为了便于将连接套与油管或钻杆连接，在一些实施例中，如图7所示，连接套8可以为内径变化的管式结构，连接套8的第一端的内径大于连接套8的第二端的内径，连接芯轴6的第二端位于连接套9的第二端中，且连接芯轴6的第二端的外径与连接套9的第二端的内径之间的差值小于数值阈值。

需要说明的是，当连接芯轴的第二端与第一圆形凸台位于连接套中时，连接套的第一端连接了油管或钻杆之后，钻杆或油管中的高压流体便能通过传入到连接套中。由于连接芯轴的第二端位于连接套的第二端中，且连接芯轴6的第二端的外径与连接套9的第二端的内径之间的差值小于数值阈值，因此，连接芯轴的第二端与连接套的第二端之间几乎不存在空隙。油管或钻杆中的高压流体可以全部进入从连接套的第二端进入到连接芯轴中，不会进入到连接套的第二端与连接芯轴的第二端之间的空隙中，以避免高压流体的压力由于高压流体进入到该空隙中而导致压力减小。

另外，在使用本申请实施例提供的井下除垢装置时，旋转喷嘴喷出流体以使旋转主体旋转，旋转主体在旋转之后带动除垢主体旋转，除垢主体在旋转之后带动连接芯轴旋转。由于连接芯轴上配置有第一圆形凸台，并且，连接端盖上开有通孔，且连接端盖穿过连接芯轴，第一圆形凸台的外径大于该通孔，因此，在连接芯轴在连接套中旋转的过程中，第一圆形凸台可能会与连接套以及连接端盖之间产生摩擦，影响井下除垢主体的旋转。因此，在一些实施例中，井下除垢装置还可以包括第一滚动轴承11和第二滚动轴承12。

第一滚动轴11承嵌套在连接芯轴6上，且位于第一圆形凸台与连接套8的第二端之间。第二滚动轴承12嵌套连接芯轴6上，且位于第一圆形凸台与连接端盖7之间。

图9是本申请实施例提供的一种第一滚动轴承的结构示意图。当井下除垢装置包括第一滚动轴承，第一滚动轴承能够减小第一圆形凸台与连接套之间的摩擦。当井下除垢装置包括第二滚动轴承时，第二滚动轴承能够减小第一圆形凸台与连接端盖之间的摩擦。使得除垢主体能够更好地旋转。

另外，在使用本申请实施例提供的井下除垢装置时，为了使得除垢装置在旋转之后，多个除垢喷嘴喷出的高压流体能够形成螺旋式的高压喷射流体，更好地清理井筒上污垢。在一些实施例中，除垢主体上的多个第一通孔可以螺旋式分布在除垢主体1的靠近第一端的管壁上。

当多个第一通孔螺旋式分布在除垢主体的靠近第一端的管壁上时，由于每个第一通孔处安装有除垢喷嘴，因此，在除垢主体在旋转主体的带动下旋转时，多个除垢喷嘴随着除垢主体的旋转而旋转，并且多个除垢喷嘴喷出的高压流体形成螺旋式高压喷射流体，能够将井筒上的污垢清理地更加干净，并且有利于清理之后的污垢向地面移动。

需要说明的是，在本申请实施例中，旋转主体4的第二端与除垢主体1的第二端连接、除垢主体1的第一端与连接芯轴6的第一端连接、连接头套9的第一端与除垢主体1的第一端连接、连接头套9的第二端与连接芯轴6的第一端连接、连接芯杆10的第一端与旋转主体4的第二端连接、连接芯杆10的第二端与除垢主体1的第二端连接、连接芯杆10的第二端与第二凸台连接，上述连接的连接方式均可以为螺纹连接。当然还可以为其他连接方式，本申请实施例在此不做限定。

另外，在加工制造本申请实施例提供的井下除垢装置时，除垢主体的长度可以按照实际需要进行加工。旋转主体的长度也可以按照实际需要进行加工。

图10是本申请实施例提供的另一种井下除垢装置的结构示意图。下面结合图10，对申请实施例提供的井下除垢装置的使用过程做具体说明：

在使用本申请实施例提供的井下除垢装置时，将多个除垢喷嘴分别安装在对应的第一通孔处，并使得每个除垢喷嘴的喷射方向朝向除垢主体的第一端。将多个扇形喷嘴分别安装在对应的第二通孔处，并使得每个扇形喷嘴的喷射方向朝向除垢主体的第一端。之后将第一滚轴承与第二滚动轴承分别嵌套在连接芯轴上，并将连接芯轴的第二端以及第一圆形凸台放置在连接套中，将连接端盖穿过连接芯轴的第一端，将连接端盖与连接套的第一端的端面连接。之后将连接芯轴的第一端与连接头套的第二端连接，将连接头套的第一端与除垢主体的第一端连接。最后将多个旋转喷嘴分别安装在对应第三通孔处，将旋转主体的第二端通过连接芯杆与除垢主体的第二端连接。

在通过油管或钻杆向井下除垢装置中注入高压流体之后，高压流体首先会通过连接芯轴进入到除垢主体中，除垢主体上的多个除垢喷嘴与多个扇形喷嘴会将一部分高压流体喷嘴，未喷出的高压流体继续沿着除垢主体流动，最终进入到旋转主体中，并通过多个旋转喷嘴喷出。在多个旋转喷嘴喷出高压流体时，高压流体会给旋转主体切力，使得旋转主体旋转。在旋转主体旋转之后，旋转主体带动除垢主体旋转，除垢主体上的多个除垢喷嘴便可以对井筒上的污垢进行清理。如图11所示，扇形喷嘴的出液口处为椭圆形，因此，从扇形喷嘴中喷嘴的高压流体会形成水幕。如图12所示，除垢喷嘴的出液口为圆口，因此，从除垢喷嘴中喷出的高压流体会有较大的冲击力，对井筒上的污垢进行清理。另外，在除垢主体旋转的过程中，多个扇形喷嘴中每个扇形喷嘴形成水幕能够由于除垢主体的旋转而形成360度的水幕，防止除垢喷嘴清理的井筒上的污垢掉落在井底。并且，多个除垢喷嘴在清理了井筒上的污垢之后，被清理的污垢能够随着多个除垢喷嘴喷出的高压流体移动到底地面，便于将清理之后的污垢从井筒中取出。

在使用本申请提供的井下除垢装置时，由于除垢主体的第一端用于连接油管或钻杆，因此，将除垢主体的第一端与油管或钻杆连接，此时，除垢主体的第一端相当于朝向井口。由于除垢主体上靠近第一端的管壁上开有多个第一通孔，且除垢主体的外壁上的每个第一通孔处安装有除垢喷嘴，且每个除垢喷嘴的喷射方向朝向除垢主体的第一端，因此，从多个除垢喷嘴喷出的高压流体朝向井口，使得被多个除垢喷嘴喷出的高压流体清理之后的污垢能够向井口移动，而不是堆积在井底。另外，除垢主体上靠近第二端的管壁上沿圆周方向开有多个第二通孔，除垢主体上靠近第二端的外壁上的每个第二通孔处安装有扇形喷嘴，每个扇形喷嘴的喷射方向朝向除垢主体的第一端，以使多个扇形喷嘴喷出的流体能够形成水幕，进一步防止被多个除垢喷嘴清理之后的污垢掉落在井底，堆积在井底。也即是，在使用本申请提供的井下除垢装置时，可以避免井筒上被清理的污垢堆积在井底，并且被清理的污垢可以随着高压流体运动到地面，可以便于将清理之后的污垢从油井中取出。

本申请实施例提供了一种井下除垢系统，该井下除垢系统包括上述的任一的井下除垢装置、多根油管、泵注装置。

多根油管依次连接，依次连接之后的第一根油管与除垢主体的第一端连接，依次连接之后的最后一根油管与泵注装置连接，泵注装置用于向多根油管中泵注高压流体。

在一些实施例中，依次连接之后的第一根油管与除垢主体的第一端连接，依次连接之后的最后一根油管与泵注装置连接，上述连接的连接方式均可以为螺纹连接，当然还可以为其他连接方式，本申请实施例在此不做限定。

本申请实施例提供了另一种井下除垢系统，井下除垢系统包括上述任一的井下除垢装置、多根钻杆、泵注装置。

多根钻杆依次连接，依次连接之后的第一根钻杆与除垢主体的第一端连接，依次连接之后的最后一根钻杆与泵注装置连接，泵注装置用于向多根钻杆中泵注高压流体。

在一些实施例中，依次连接之后的第一根钻杆与除垢主体的第一端连接，依次连接之后的最后一根钻杆与泵注装置连接，上述连接的连接方式均可以为螺纹连接，当然还可以为其他连接方式，本申请实施例在此不做限定。

综上所述，仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。