可换向冲砂清洗工具制造技术

本发明专利技术提供了一种可换向冲砂清洗工具。可换向冲砂清洗工具包括顺次连接的上接头、筒体、后向喷嘴和前向喷嘴；后向喷嘴包括相连通的第一中空腔和第二中空腔，后向喷嘴的外壁上设置有射流孔，射流孔与第一中空腔连通；可换向冲砂清洗工具还包括：活塞杆，活塞杆可移动地设置在筒体内，活塞杆具有中空流道，活塞杆靠近前向喷嘴的一端具有出水孔，以使流体从出水孔处流入后向喷嘴和/或前向喷嘴内，活塞杆具有依次靠近前向喷嘴的第一位置、第二位置和第三位置；造旋叶轮，造旋叶轮设置在前向喷嘴内并与后向喷嘴靠近前向喷嘴的一端连接，以使流体流过造旋叶轮形成旋流后从前向喷嘴的出口喷出。本发明专利技术解决了现有技术中井筒清洗效果差、效率低的问题。效率低的问题。效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
可换向冲砂清洗工具


[0001]本专利技术涉及井下作业
，具体而言，涉及一种可换向冲砂清洗工具。

技术介绍

[0002]目前在施工作业前的井筒准备过程中的连续管井下作业方式主要为射流清洗，典型的射流清洗工具有前向射流、后向射流和前后向混合射流三种方式。
[0003]前向射流工具是利用流道、旋转机构设计，使流体经过后流动方向沿轴向向前或斜向前产生高速流体，利用前向的冲击力对固结物进行破坏，从而和流体形成混合流体。其优点是对固结物冲击力大、破坏性强。缺点是混合流体中固体颗粒容易产生二次沉降，不容易将碎屑运移出井，井筒清洗效果差、效率低。
[0004]后向射流工具的射流方向是沿轴线向后或斜向后。其优点是后向射流对混合流体的扰动，使固体颗粒保持悬浮在流体中，不容易发生二次沉降，携带固体颗粒的能力较高；缺点是对前向砂床、垢等较硬固结物破坏性差。
[0005]前后向射流混合射流工具同时具有前向、后向射流通道，但是受井下作业过程中连续管内沿程损失的影响，泵注排量受到限制。经过流道分配在前、后向的射流排量相对单纯前、后向射流工具的作业排量明显降低，从而减弱了前向的冲击破坏力，也降低了后向携屑运移能力，仅适合用于松散的砂、屑等小颗粒物的清洗作业。
[0006]由上可知，现有技术中存在井筒清洗效果差、效率低的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的主要目的在于提供一种可换向冲砂清洗工具，以解决现有技术中井筒清洗效果差、效率低的问题。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种可换向冲砂清洗工具，包括顺次连接的上接头、筒体、后向喷嘴和前向喷嘴；其中，后向喷嘴包括相连通的第一中空腔和第二中空腔，后向喷嘴的外壁上设置有至少一个射流孔，射流孔与第一中空腔连通；可换向冲砂清洗工具还包括：活塞杆，活塞杆可移动地设置在筒体内，活塞杆具有中空流道，活塞杆靠近前向喷嘴的一端具有至少一个出水孔，以使流体流经中空流道从出水孔处流入后向喷嘴和/或前向喷嘴内，其中，活塞杆具有依次靠近前向喷嘴的第一位置、第二位置和第三位置，当活塞杆位于第一位置时，活塞杆靠近前向喷嘴的一端位于第一中空腔内，当活塞杆位于第三位置时，活塞杆靠近前向喷嘴的一端位于第二中空腔内，当活塞杆位于第二位置时，活塞杆切断第一中空腔与第二中空腔的连通关系，且出水孔位于第一中空腔内；造旋叶轮，造旋叶轮设置在前向喷嘴内并与后向喷嘴靠近前向喷嘴的一端连接，以使流体流过造旋叶轮的螺旋流道形成旋流后从前向喷嘴的出口喷出。
[0009]进一步地，后向喷嘴远离第二中空腔的一端还包括第一缩径段，以使筒体通过第一缩径段与第一中空腔连通；后向喷嘴还具有位于第一中空腔与第二中空腔之间的第二缩径段；其中，当活塞杆位于第一位置时，活塞杆靠近前向喷嘴的一端密封第一缩径段；当活
塞杆位于第三位置时，活塞杆靠近前向喷嘴的一端密封第二缩径段。
[0010]进一步地，可换向冲砂清洗工具还包括复位件，复位件设置在活塞杆与筒体之间的环形空间内并分别与活塞杆和筒体抵接，以使活塞杆在第一位置、第二位置和第三位置之间复位。
[0011]进一步地，可换向冲砂清洗工具还包括限位件，限位件设置在复位件远离上接头的一侧，限位件包括限位螺钉和螺旋槽，限位螺钉设置在筒体上，螺旋槽设置在活塞杆与限位螺钉相对应的位置，限位螺钉能够在螺旋槽内滑动，以使活塞杆移动时沿筒体的轴线转动。
[0012]进一步地，螺旋槽包括间隔设置的长槽和短槽，当活塞杆位于第三位置时，限位螺钉位于长槽的末端，当位于第二位置时，限位螺钉位于短槽的末端。
[0013]进一步地，可换向冲砂清洗工具还包括通气孔，通气孔设置在筒体上并与限位螺钉相对设置，通气孔与环形空间连通。
[0014]进一步地，射流孔为多个，多个射流孔间隔设置在后向喷嘴的外壁的周向上，射流孔与筒体的轴线呈角度地设置且朝向上接头。
[0015]进一步地，可换向冲砂清洗工具还包括下锥套，前向喷嘴具有第三缩径段，下锥套设置在第三缩径段内并与造旋叶轮抵接，下锥套具有中心孔，中心孔与前向喷嘴的出口连通。
[0016]进一步地，下锥套的内表面与第三缩径段的内表面平行，以使下锥套的内表面围成沿旋流的流动方向内径逐渐减小的加速流道。
[0017]进一步地，活塞杆的外径与第一缩径段的内径和第二缩径段的内径相等。
[0018]进一步地，可换向冲砂清洗工具还包括密封件，密封件至少包括第一密封件、第二密封件和第三密封件，第一密封件设置在上接头靠近筒体的一端，以使上接头与筒体之间密封；第二密封件设置在活塞杆靠近上接头的一端，以使活塞杆与筒体之间密封；第三密封件设置在第一缩径段上，以使活塞杆与第一缩径段之间密封。
[0019]应用本专利技术的技术方案，可换向冲砂清洗工具包括接头、筒体、后向喷嘴、前向喷嘴、活塞杆和造旋叶轮，后向喷嘴包括相连通的第一中空腔和第二中空腔，后向喷嘴的外壁上设置有至少一个射流孔，射流孔与第一中空腔连通，活塞杆可移动地设置在筒体内，活塞杆具有中空流道，活塞杆靠近前向喷嘴的一端具有至少一个出水孔，以使流体流经中空流道从出水孔处流入后向喷嘴和/或前向喷嘴内，造旋叶轮设置在前向喷嘴内并与后向喷嘴靠近前向喷嘴的一端连接，活塞杆具有依次靠近前向喷嘴的第一位置、第二位置和第三位置，当活塞杆位于第一位置时，活塞杆靠近前向喷嘴的一端位于第一中空腔内，此时流体从出水孔处流入后向喷嘴和前向喷嘴内，当活塞杆位于第三位置时，活塞杆靠近前向喷嘴的一端位于第二中空腔内，此时流体只流过造旋叶轮的螺旋流道形成旋流后从前向喷嘴的出口喷出，对前向的岩石进行破坏，当活塞杆位于第二位置时，活塞杆切断第一中空腔与第二中空腔的连通关系，且出水孔位于第一中空腔内，此时流体只从射流孔向外流出，将岩屑向后运移，通过活塞杆在不同位置的切换，使得可换向冲砂清洗工具同时具有前向大排量旋流高效破岩的能力和后向大排量射流高效运移岩屑的能力，从而实现一趟管柱即可快速高效地清洗井筒，解决了现有技术中井筒清洗效果差、效率低的问题。
附图说明
[0020]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0021]图1示出了本专利技术的一个具体实施例中的可换向冲砂清洗工具的活塞杆位于第一位置时的结构示意图；
[0022]图2示出了本专利技术的一个具体实施例中的可换向冲砂清洗工具的活塞杆位于第二位置时的结构示意图；
[0023]图3示出了本专利技术的一个具体实施例中的可换向冲砂清洗工具的活塞杆位于第三位置时的结构示意图；
[0024]图4示出了本专利技术的一个具体实施例中的可换向冲砂清洗工具的螺旋槽的结构示意图。
[0025]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0026]10、上接头；20、筒体；30、后向喷嘴；31、第一中空腔；32、第二中空腔；33、射流孔；34、第一缩径段；35、第二缩径段；40、前向喷嘴；41、第三缩径段；50、活本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可换向冲砂清洗工具，其特征在于，包括顺次连接的上接头(10)、筒体(20)、后向喷嘴(30)和前向喷嘴(40)；其中，所述后向喷嘴(30)包括相连通的第一中空腔(31)和第二中空腔(32)，所述后向喷嘴(30)的外壁上设置有至少一个射流孔(33)，所述射流孔(33)与所述第一中空腔(31)连通；所述可换向冲砂清洗工具还包括：活塞杆(50)，所述活塞杆(50)可移动地设置在所述筒体(20)内，所述活塞杆(50)具有中空流道，所述活塞杆(50)靠近所述前向喷嘴(40)的一端具有至少一个出水孔(51)，以使流体流经所述中空流道从所述出水孔(51)处流入所述后向喷嘴(30)和/或所述前向喷嘴(40)内，其中，所述活塞杆(50)具有依次靠近所述前向喷嘴(40)的第一位置、第二位置和第三位置，当所述活塞杆(50)位于所述第一位置时，所述活塞杆(50)靠近所述前向喷嘴(40)的一端位于所述第一中空腔(31)内，当所述活塞杆(50)位于所述第三位置时，所述活塞杆(50)靠近所述前向喷嘴(40)的一端位于所述第二中空腔(32)内，当所述活塞杆(50)位于所述第二位置时，所述活塞杆(50)切断所述第一中空腔(31)与所述第二中空腔(32)的连通关系，且所述出水孔(51)位于所述第一中空腔(31)内；造旋叶轮(60)，所述造旋叶轮(60)设置在所述前向喷嘴(40)内并与所述后向喷嘴(30)靠近所述前向喷嘴(40)的一端连接，以使所述流体流过所述造旋叶轮(60)的螺旋流道形成旋流后从所述前向喷嘴(40)的出口喷出。2.根据权利要求1所述的可换向冲砂清洗工具，其特征在于，所述后向喷嘴(30)远离所述第二中空腔(32)的一端还包括第一缩径段(34)，以使所述筒体(20)通过所述第一缩径段(34)与所述第一中空腔(31)连通；所述后向喷嘴(30)还具有位于所述第一中空腔(31)与所述第二中空腔(32)之间的第二缩径段(35)；其中，当所述活塞杆(50)位于所述第一位置时，所述活塞杆(50)靠近所述前向喷嘴(40)的一端密封所述第一缩径段(34)；当所述活塞杆(50)位于所述第三位置时，所述活塞杆(50)靠近所述前向喷嘴(40)的一端密封所述第二缩径段(35)。3.根据权利要求1所述的可换向冲砂清洗工具，其特征在于，所述可换向冲砂清洗工具还包括复位件(70)，所述复位件(70)设置在所述活塞杆(50)与所述筒体(20)之间的环形空间内并分别与所述活塞杆(50)和所述筒体(20)抵接，以使所述活塞杆(50)在所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置之间复位。4.根据权利要求3所述的可换向冲砂清洗工具，其特征在于，所述可换向冲砂清洗工具还包括限位件(80)，所述限位件(80)...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛永安，吕维平，朱峰，贾夏，张正，周士杰，
申请(专利权)人：中国石油集团工程技术研究院有限公司中石油江汉机械研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：