一种可控式胶塞刮壁器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可控式胶塞刮壁器，包括：本体、胶塞体、活塞轴、挡块、压缩弹簧、剪切销以及刮刀片；其中，本体的上端和下端分别连接上钻具和下钻具，本体的圆周方向均匀分布安装刮刀片的矩形槽；挡块固定在本体上并处于刮刀片的张开状态位置处，由此挡块能够限位刮刀片的最大张开尺寸；本体具有安装活塞轴的内孔，而且胶塞体经由内孔投向活塞轴；压缩弹簧布置在本体内，压缩弹簧的一端固定在本体上而且另一端横向地与刮刀片抵靠，以便为刮刀片提供向外的横向张力；剪切销在未断裂的状态下使得刮刀片在本体槽内保持最小收缩尺寸以限制刮刀片的工作。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于石油、天然气常规钻井和修井的井下作业过程中的清洁工具，尤其涉及一种可控式胶塞刮壁器，用于清洁井底套管内壁的水泥、硬蜡、盐垢、炮眼毛刺等，以保证其它井下工具的正常使用。
技术介绍
在石油、天然气完井或固井工程中，由于套管长埋与井底，污垢长期堆置导致其套管内壁出现水泥块、水泥环、硬蜡、各种盐类结晶、沉积物、氧化铁以及射孔工艺导致的射孔毛刺等，这些都会影响其它井下工具在井底的使用以性和功能性。常规的刮壁器其刮刀片都是自由伸出的状态下入井底，即刮壁器最大外径大于套管的内径，这中情况下在一些不需要清理内壁的井段会出现清理情况，影响了刮壁刀片的使用寿命以及正常套管的内壁磨损；也无法满足一趟钻修井、刮壁的修井工艺(即必须将修井管柱起出井后重新接上刮壁器下钻清洁)，造成起钻过程的浪费，也无法和通井、钻磨铣工具一起下井工作。后有人研制出一种通过投钢球憋压方式打开刮刀体的刮壁器，但在实际应用中存在压耗损失较大、部分刮刀片无法正常打开的缺点。为了克服以上常规刮壁器和液压开启刮壁器的缺点而专利技术出一种胶塞式可控刮壁器。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本技术所要解决的技术问题是提供一种能够根据具体需求随时以投胶塞冲击方式开启的可控式胶塞刮壁器。该可控式胶塞刮壁器在不开启时能随同通井、钻磨铣工具一起下井；而在开启时能够顺利、准确、完成的完成套管内部的刮铣清洁功效，节省固、完井下钻次数，节约成本。为实现上述目的，本技术提供了一种可控式胶塞刮壁器，包括：本体、胶塞体、活塞轴、挡块、压缩弹簧、剪切销以及刮刀片；其中，本体的上端和下端分别连接上钻具和下钻具，本体的圆周方向均匀分布安装刮刀片的矩形槽；挡块固定在本体上并处于刮刀片的张开状态位置处，由此挡块能够限位刮刀片的最大张开尺寸；本体具有安装活塞轴的内孔，而且胶塞体经由内孔投向活塞轴；压缩弹簧布置在本体内，压缩弹簧的一端固定在本体上而且另一端横向地与刮刀片抵靠，以便为刮刀片提供向外的横向张力；剪切销在未断裂的状态下使得刮刀片在本体槽内保持最小收缩尺寸以限制刮刀片的工作。优选地，活塞轴的外壁形成有向外突出的一个或多个活塞锥面，刮刀片的靠近活塞轴的一侧形成有与活塞锥面对应的向内孔突出的刮刀锥面，而且活塞锥面与刮刀锥面在与内孔的延伸方向相垂直的平面上重叠。优选地，活塞轴的外壁形成有向外突出的至少两个活塞密封面，活塞密封面与内孔内壁贴合，由此在活塞轴外侧与内孔内侧之间形成密封。优选地，活塞轴的内部形成有胶塞体限位台阶和泥浆通道槽。优选地，本体的上端和下端分别形成有公钻具螺纹和母钻具螺纹。优选地，挡块通过螺钉固定在本体上。以下将结合附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本技术的目的、特征和效果。附图说明图1是根据本技术优选实施例的可控式胶塞刮壁器的外观结构示意图。图2是根据本技术优选实施例的可控式胶塞刮壁器的工作原理剖视图。图3是根据本技术优选实施例的可控式胶塞刮壁器的活塞轴的剖视图。图4是根据本技术优选实施例的可控式胶塞刮壁器的本体剖视图。附图标记说明：1—本体、2—胶塞体、3—活塞轴、4—螺钉、5—挡块、6—压缩弹簧、7—剪切销、8—刮刀片、3-1—胶塞体限位台阶、3-2—泥浆通道槽、3-3—活塞密封面、3-4—活塞锥面、1-1—通流槽、1-2—挡块安装位置、1-3—螺钉安装孔、1-4—活塞轴限位台阶、1-5—剪切销孔、1-6—刮刀片安装槽。需要说明的是，附图用于说明本技术，而非限制本技术。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。具体实施方式如图1-4所示，根据本技术优选实施例的可控式胶塞刮壁器包括：本体1、胶塞体2、活塞轴3、挡块5、压缩弹簧6、剪切销7以及刮刀片8。其中，本体1的上端和下端分别连接上钻具和下钻具(未示出)，本体1的圆周方向均匀分布安装刮刀片8的矩形槽。例如，本体1的上端和下端分别形成有标准型公钻具螺纹和母钻具螺纹。挡块5固定在本体1(例如，挡块5通过螺钉4固定在本体1)上并处于刮刀片的张开状态位置处，由此挡块5能够限位刮刀片的最大张开尺寸；本体1具有安装活塞轴3的内孔，而且胶塞体2经由内孔投向活塞轴3。压缩弹簧6布置在本体1内，压缩弹簧6的一端固定在本体1上而且另一端与刮刀片8横向地抵靠，以便为刮刀片8提供向外的横向张力。由此，压缩弹簧6确保刮刀片8具有向外的张力并保证刮刀片工作过程中与套管壁之间的贴合效果。剪切销7在未断裂的状态下使得刮刀片在本体槽内保持最小收缩尺寸以限制刮刀片的工作。剪切销7被剪断后刮刀片开始工作，剪切销7的剪断主要起到开启刮刀片工作的作用；胶塞体具体情况下才从井口投入使用，通过泥浆推动力形成一股冲击力，迫使活塞轴斜面顶开刮刀片并企切断剪切销，从而达到刮壁器正常工作的效果。具体地，活塞轴3的外壁形成有向外突出的一个或多个活塞锥面3-4，刮刀片8的靠近活塞轴3的一侧形成有与活塞锥面3-4对应的向内孔突出的刮刀锥面，而且活塞锥面3-4与刮刀锥面在与内孔的延伸方向相垂直的平面上重叠(这样，活塞轴3在内孔内向下移动时，活塞锥面与刮刀锥面会撞击，从而推动刮刀片8张开)。而且，例如，活塞轴3的外壁形成有向外突出的至少两个活塞密封面3-3，活塞密封面3-3与内孔内壁贴合，由此在活塞轴3外侧与内孔内侧之间形成密封。例如，活塞轴3的内部形成有胶塞体限位台阶3-1和泥浆通道槽3-2。例如，本体中形成有通流槽1-1，本体外壁上形成有挡块安装位置1-2、螺钉安装孔1-3、活塞轴限位台阶1-4、剪切销孔1-5、刮刀片安装槽1-6，由此可以安装相应的各个组件。在投入胶塞体2后、胶塞体2会在泥浆带动下迅速向下冲击，给活塞轴3一个巨大的冲击力并在活塞轴3的活塞锥面3-4作用下准确、迅速、同步地推动刮刀片8张开,这种向外的张开力使刮刀片剪断剪切销7；刮刀片8与本体1之间的约束解除，刮刀片8在压缩弹簧6、挡块5及螺钉等作用下向外张伸出，此时的工具即可正常启动刮削作业。本专利技术的工作原理：不投胶塞体2的情况，本工具刮刀片收缩在本体内，最大外径小于套管内径，刮壁器不工作，可以随钻磨铣工具一起下钻，减少下钻次数，节约成本；当从井口投入胶塞体2时，胶塞体2在泥浆的带动下冲击活塞轴3,活塞轴3上的活塞锥面3-4与刮刀片8的刮刀锥面配合，冲击力迫使刮刀片8向外张开并剪断剪切销7，刮刀片8被压缩弹簧6向外顶出使刮刀片紧贴套管内壁刮削，此时上下拖动本体1，刮刀片8进行刮削作业与此同时活塞轴3上端活塞处于本体1内孔的通流槽1-1，活塞轴3上部的密封解除，泥浆通道打开(即泥浆从本体1通流槽1-1流过活塞轴3的上部周向分布的泥浆通道槽3-2，进入内孔流向下部钻具)，实现泥浆正常循环。本技术的可控式胶塞刮壁器结构合理、简单、操作方便、易控制、可靠性高、节约起下钻次数、减少修井成本、在功能实现后并不影响整个钻柱中钻井液的正常循环；具有广泛的实用性和经济效益，并且功能开启方式更加可靠；本技术的可控式胶塞刮壁器通过胶塞体所形成的冲击力和活塞轴与刮刀片的锥面配合使开启方式更可靠；刮刀片锥面深入本体使刮刀片在伸缩过程稳定性更高，不激活状态可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可控式胶塞刮壁器，其特征在于包括：本体、胶塞体、活塞轴、挡块、压缩弹簧、剪切销以及刮刀片；其中，本体的上端和下端分别连接上钻具和下钻具，本体的圆周方向均匀分布安装刮刀片的矩形槽；挡块固定在本体上并处于刮刀片的张开状态位置处，由此挡块能够限位刮刀片的最大张开尺寸；本体具有安装活塞轴的内孔，而且胶塞体经由内孔投向活塞轴；压缩弹簧布置在本体内，压缩弹簧的一端固定在本体上而且另一端横向地与刮刀片抵靠，以便为刮刀片提供向外的横向张力；剪切销在未断裂的状态下使得刮刀片在本体槽内保持最小收缩尺寸以限制刮刀片的工作。

【技术特征摘要】
1.一种可控式胶塞刮壁器，其特征在于包括：本体、胶塞体、活塞轴、挡块、压缩弹簧、剪切销以及刮刀片；其中，本体的上端和下端分别连接上钻具和下钻具，本体的圆周方向均匀分布安装刮刀片的矩形槽；挡块固定在本体上并处于刮刀片的张开状态位置处，由此挡块能够限位刮刀片的最大张开尺寸；本体具有安装活塞轴的内孔，而且胶塞体经由内孔投向活塞轴；压缩弹簧布置在本体内，压缩弹簧的一端固定在本体上而且另一端横向地与刮刀片抵靠，以便为刮刀片提供向外的横向张力；剪切销在未断裂的状态下使得刮刀片在本体槽内保持最小收缩尺寸以限制刮刀片的工作。2.如权利要求1所述的可控式胶塞刮壁器，其特征在于，活塞轴的外壁形成有向外突出的一个或...

【专利技术属性】
技术研发人员：张友付，谢威，
申请(专利权)人：新疆如通石油技术服务有限公司，
类型：新型
国别省市：新疆;65