[发明专利]一种绳索取心钻杆内壁用超声波清洗器及清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声波技术领域，尤其涉及一种绳索取心钻杆内壁用超声波清洗器及清洗方法。

背景技术

在岩心钻探领域绳索取心钻进方法因为取心效率高、劳动强度低一直被广泛应用，但在应用此方法施工过程中，一直存在一个难题，即由于钻井液内含有一定量的固相颗粒，钻杆回转时，在离心力作用下，钻杆内壁结出一层厚厚的泥皮，钻杆内通孔直径缩小导致内管总成无法正常打捞。施工现场常用的处理的方法是控制钻井液中的固相含量，例如加强地表循环系统的自然净化、配设水力旋流除砂器、振动筛、配高速离心除泥器进行强化净化、利用电泳原理净化、及时换浆等，但是遇到造浆地层，仍有泥皮聚集在钻杆内壁上，有时甚至需要将结有泥皮的钻杆提出井外再下入打捞器，然后采用粗钢丝固定打成节的编制袋、利用抹布及高压水枪等方式对钻杆内壁进行清洗，上述方法设备笨重、成本较高、增加了辅助时间，影响了钻进效率。

为解决上述问题，吉林大学(已获得授权专利：一种清洗钻杆内壁泥皮的方法及所用的清洗装置)研制出的一种应用在绳索取心钻进施工过程中，无需提钻杆即可实现对钻杆内壁泥皮清除的装置，它将高压射流清洗工具放入钻杆内，利用往复泵将循环介质(钻井液)经高压软管泵送至高压射流清洗工具中，从高压射流清洗工具侧壁喷嘴高速喷流出的清洗介质即可实现清洗钻杆内壁泥皮的目的。此装置虽然便捷有效，但射流冲洗工具加工难度大、成本高，所需要的辅助高压设备花费较大。

目前超声波清洗器因为费用低、清洁彻底、便捷、省时省工、绿色环保等优势，已经成功应用在包括石油钻杆内壁清洗的多个领域。例如西南石油大学已获得授权的专利：一种超声波钻杆内壁清洁装置。它工作的原理是利用超声波在液体中产生的空化作用配合高压水流使黏贴在石油钻杆内壁的物质分散、乳化、剥离达到清洁的目的。但是在绳索取心钻探领域，还未有不提钻杆就可以实现对绳索取心钻杆内壁泥皮清洁的超声波清洗器被报道出来。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术的不足，提供一种绳索取心钻杆内壁用超声波清洗器及清洗方法。本发明在绳索取心钻杆内壁清洗过程中，通过换能器产生的超声波经变幅杆增加强度后传递到钻井液中，形成空化作用，使粘结在钻杆内壁的泥皮分散、乳化、剥离达到清洗的目的，具有清洁彻底、便捷、省时省工、绿色环保的优点。

本发明所述的一种绳索取心钻杆内壁用超声波清洗器，包括电源插头、超声波电源控制发生器、电源开关、挡位控制开关、电缆、圆柱支架、换能器和变幅杆。电源插头与超声波电源控制发生器连接，电源开关和挡位控制开关安装在超声波电源控制发生器上，电源开关可以控制超声波的产生，挡位控制开关可以调节产生的超声波的强度；圆柱支架通过电缆与超声波控制发生器相连接，其作用在于固定换能器和变幅杆。变幅杆安装在换能器的顶端，变幅杆和换能器一起均布在圆柱支架的侧面和底面。换能器产生的超声波经过变幅杆增加强度后传递到钻井液中产生空化作用达到清洁钻杆内壁泥皮的目的。

本发明的清洗方法包括以下步骤:

步骤一、确保绳索取心钻杆内部盛满钻井液，并通过电缆将圆柱支架放入钻杆内部。

步骤二、接通电源，打开超声波电源控制发生器上面的电源开关，利用挡位控制开关调节出合适的超声波强度。

步骤三、利用电缆上、下移动圆柱支架，无需将钻杆提出孔外即可达到清洁钻杆内壁泥皮的目的。

本发明的工作原理如下：

超声波电源控制发生器可以实现控制换能器产生超声波和调节超声波强度的大小，产生的超声波通过变幅杆进一步增强后传递到钻井液中，形成空化作用，使粘结在钻杆内壁的泥皮被分散、乳化、剥离达到清洗的目的。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种绳索取心钻杆内壁用超声波清洗器，该设备无需将钻杆提出钻井孔位外即可利用超声波产生的空化作用实现原位清洁粘贴在钻杆内壁泥皮的目的，相比于其现有技术，具有费用低、清洁彻底、便捷、省时省工、绿色环保的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1.电源插头；2.超声波电源控制发生器；3.电源开关；4.挡位控制开关；5.电缆；6.钻杆；7.钻杆内壁泥皮；8.圆柱支架；9.换能器；10.变幅杆。

具体实施方式