[发明专利]一种用于井下的开关洗井装置及其使用方法

权利要求书

1.一种用于井下的开关洗井装置，其特征在于：包括连接于钻具的循环洗井工具本体（1），所述循环洗井工具本体（1）包括中空的循环外套（1-1）、套设于循环外套（1-1）内且中空的芯轴（1-2）和开关器组件（1-3），循环外套（1-1）和芯轴（1-2）的中空结构配合形成钻井液流通通道，循环外套（1-1）的中部壳体上设外套通孔（1-101），外套通孔（1-101）内设喷嘴（1-102）；芯轴（1-2）于循环外套（1-1）内轴向滑动，芯轴（1-2）的壳体上设芯轴通孔（1-201），于芯轴通孔（1-201）下方的芯轴（1-2）内设阀座（1-4），阀座（1-4）的内孔连通芯轴（1-2）内的钻井液流通通道，芯轴（1-2）顶部设与循环外套（1-1）上部壳体卡接的弹性锁扣机构（1-5），芯轴（1-2）底部设弹性复位机构（1-6），芯轴（1-2）通过弹性锁扣机构（1-5）锁定时，芯轴通孔（1-201）与外套通孔（1-101）错位设置；所述开关器组件（1-3）包括开关器本体（1-301）、关阀球（1-302）和锁定球（1-303），开关器本体（1-301）的弹性部件坐封于阀座（1-4）的内孔，并带动芯轴（1-2）沿循环外套（1-1）向下滑动至芯轴通孔（1-201）与外套通孔（1-101）连通，锁定球（1-303）的直径小于芯轴通孔（1-201）与喷嘴（1-102）通孔的内径，于喷嘴（1-102）内设卡紧锁定球（1-303）的锁定器（6），沿外套通孔（1-101）的位置在循环外套（1-1）的壳体内壁设环形槽（1-103），环形槽（1-103）的宽度大于喷嘴（1-102）通孔的内径，关阀球（1-302）的直径大于芯轴通孔（1-201）的内径且小于阀座（1-4）的内孔内径，关阀球（1-302）作用于锁定球（1-303）上，

所述开关器本体（1-301）包括球体部分（1-301a）、设于球体部分（1-301a）上部的椎体部分（1-301b）以及设于球体部分（1-301a）下部的加重短柄（1-301c），所述球体部分（1-301a）为开关器本体（1-301）的弹性部件，其外径大于阀座（1-4）的内孔内径，椎体部分（1-301b）和加重短柄（1-301c）的最大外径小于阀座（1-4）的内孔内径，

所述弹性锁扣机构（1-5）的下端部分套接于芯轴（1-2）的顶部，弹性锁扣机构（1-5）的上端部分为割缝结构的可变径的弹性管（1-501），且其上端部分的外径大于其下端部分的外径，连接弹性锁扣机构（1-5）上端部分与下端部分的中端部分呈倾斜结构，所述循环外套（1-1）的内壁上设有约束弹性锁扣机构（1-5）上端部分的斜面结构（1-104）。

2.根据权利要求1所述的一种用于井下的开关洗井装置，其特征在于：沿所述芯轴（1-2）的底部向下延伸设中空的芯轴延伸段（1-202），芯轴延伸段（1-202）与芯轴（1-2）内径相等，芯轴延伸段（1-202）的外径小于的芯轴（1-2）外径，芯轴延伸段（1-202）外壁与循环外套（1-1）之间形成环形腔（4），所述弹性复位机构（1-6）套设于环形腔（4）内。

3.根据权利要求2所述的一种用于井下的开关洗井装置，其特征在于：所述芯轴延伸段（1-202）的侧壁上设连通环形腔（4）的连通孔。

4.根据权利要求1所述的一种用于井下的开关洗井装置，其特征在于：于循环外套（1-1）和芯轴（1-2）之间设密封机构（5），该密封机构（5）对应设于外套通孔（1-101）的上、下两侧。

5.根据权利要求1所述的一种用于井下的开关洗井装置，其特征在于：于所述阀座（1-4）的内孔内设有环形分布的凸台结构（1-401）。

6.根据权利要求1所述的一种用于井下的开关洗井装置，其特征在于：与所述芯轴（1-2）接触的阀座（1-4）外壁设密封槽（1-402），与球体部分（1-301a）接触的阀座（1-4）上设密封面（1-403）。