[发明专利]管柱清洗装置

说明书

技术领域

本申请属于石油天然气钻修井技术领域，尤其涉及一种管柱清洗装置。

背景技术

在钻修井过程中，管柱作为钻井液输送通道，可以为井下动力钻具提供液力。

目前，工程中使用较多的是螺杆钻具，螺杆钻具的定子大多采用橡胶。但是，橡胶承压能力较弱，钻井液易漏失，导致液力下降，钻具动力损失；且橡胶的耐热性较差，易老化和撕裂；此外，在井温和油井碳氢化合物的共同作用下，橡胶可能发生腐蚀溶胀，且这种溶胀还有可能会因橡胶材料的各向异性而不均匀，使定子形状发生改变。因此，在一些要求高液力、井温较高或井况条件复杂例如井下存在腐蚀性气体或液体的情况下，通常采用具有强度相对较高的金属定子的动力钻具。

金属定子可以克服橡胶定子的上述不足。与橡胶材料相比，金属能在相对较高的温度下保持较高的强硬度，因此金属定子的形状不会轻易的因外界条件例如温度、压力的变化而变化，金属定子可以在相对长的施工周期内与转子保持较良好的装配关系。也正是如此，具有金属定子的动力钻具对钻井液的洁净度要求也较高。否则，若钻井液中含有杂质，轻则杂质可能剐伤金属定子和转子表面，进而可能在剐伤处产生应力集中，影响使用寿命；重则杂质可能卡滞于金属定子和转子之间，使动力钻具被紧急制动，发生施工事故。杂质主要是钻井液与金属管柱发生化学反应生成的产物长时间的积累形成的。因此，在使用具有金属定子的动力钻具或者其他对钻井液的洁净度要求较高的井下动力钻具进行钻修井作业前，一般需要对管柱进行清洗，以清除前次作业时遗留在管柱内的杂质。

现有技术中，通常将管柱上提至地面进行清洗，再将管柱下入油气井的套管中；对于较长的管柱，通常情况下还需要将管柱分段拆分后进行分段清洗；不仅费时费力，而且工序复杂，影响施工进度。另外，地面环境较差，完成管柱清洗，将管柱与井下动力钻具进行装配过程中，仍可能有其他污物例如泥土或较坚硬的石子混杂进入管柱，造成管柱清洗后的再次污染。

发明内容

本申请实施方式的目的是提供一种在井下即可方便快速地对管柱进行充分清洗的装置。

为解决上述技术问题，本申请提供一种管柱清洗装置，其包括：纵长延伸的本体，所述本体具有相背对的第一端和第二端，所述第一端能与管柱连接，所述第二端能与井下动力钻具连接；开设于所述本体中的第一腔室，所述第一腔室位于所述第一端和所述第二端之间，所述第一腔室能与所述管柱连通，所述本体的侧壁开设有与所述第一腔室连通的第一通孔。

一个实施方式中，所述第一腔室内设置有心轴，所述心轴中开设有第二腔室，所述心轴的侧壁开设有与所述第二腔室连通的第二通孔，所述心轴靠近所述第一端的端部开设有能连通所述第一腔室和所述第二腔室的开口；所述心轴与所述第一腔室具有能使所述第一通孔与所述第二通孔相连通的第一工作状态，和能使所述第一通孔与所述第二通孔错开连通的第二工作状态。

一个实施方式中，所述本体具有与所述第一腔室连通的第三腔室，所述第三腔室位于所述第一腔室与所述第二端之间；所述本体的侧壁开设有与所述第三腔室连通的第三通孔。

一个实施方式中，所述本体侧壁内沿纵长方向开设有通道，所述通道与所述第三腔室连通，所述第三腔室能与所述动力钻具连通；所述心轴侧壁开设有能接通所述第一腔室与所述通道的第四通孔，所述第四通孔位于所述第二通孔和所述开口之间。

一个实施方式中，所述心轴通过具有预定抗剪强度的销钉固定设置在所述第一腔室内；沿纵长方向，所述第一腔室的尺寸大于所述心轴的尺寸，所述第二通孔与所述第四通孔之间的距离大于所述心轴的尺寸。

一个实施方式中，所述第三腔室远离所述第二端的截面面积大于靠近所述第二端的截面面积。

一个实施方式中，所述第三通孔中设置有单向阀，所述单向阀能限制所述第三腔室中的液体流出。

一个实施方式中，所述单向阀包括：能堵塞于所述第三通孔中的丝堵，所述丝堵开设有与所述第三通孔连通的第五通孔；能坐封于所述第五通孔上的阀球；弹簧，所述弹簧的一端顶固所述阀球，另一端与所述本体固接。

借由以上的技术方案，本发明的有益效果在于：

通过在所述本体的侧壁上开设连通所述第一腔室的第一通孔，第一腔室能够与所述管柱连通，从而沟通了所述管柱与所述环空，形成可供清洗液流通的清洗通道，该清洗通道能够改变清洗液的流动方向，实现地面打入清洗液、井下清洗管柱、完成清洗的清洗液上返地面的目的，克服现有技术在地面对管柱进行清洗费时费力、工序复杂、影响施工进程的不足，大大提高清洗效率。