[发明专利]一种超声波振动复合式洗井器及洗井方法

权利要求书

1.一种超声波振动复合式洗井器，其特征在于，包括：超声波振动洗井机构和活塞洗井机构；

所述超声波振动洗井机构包括电源箱(1)、输电线(2)、钻杆(3)、第二过水通道(6)、连杆(7)、第二支杆(8)、超声波振动器(9)、第一支杆(11)、底板(12)、弹簧(13)及承压板(14)，输电线(2)的一端连接放置在地面的电源箱(1)，输电线(2)的另一端经设置在钻杆(3)内壁的电线槽(5)与超声波振动器(9)相连；钻杆(3)的内壁呈阶梯状，钻杆(3)的上部内径小于下部内径，钻杆(3)下部内凹区域为第二过水通道(6)，钻杆(3)底部设有底板(12)，钻杆(3)的底部两侧各通过铰链连接有一个第二支杆(8)，两个第二支杆(8)远离钻杆(3)底部的一端各通过铰链连接有一个超声波振动器(9)；承压板(14)设置在钻杆(3)内下部，且承压板(14)与钻杆(3)同轴布置，承压板(14)的直径与钻杆(3)上部内径相同，弹簧(13)设置在底板(12)和承压板(14)之间，同时弹簧(13)的底端固定在底板(12)上；连杆(7)的一端固定在承压板(14)底端中心位置，连杆(7)的另一端穿过底板(12)中央通孔通过铰链与两个第一支杆(11)的内端铰接于一点；两个第一支杆(11)的外端分别与两个第二支杆(8)中部通过铰链连接；

所述活塞洗井机构包括活塞(4)、第一过水通道(15)及活门(16)，活塞(4)固定在钻杆(3)上部，活塞(4)上设有第一过水通道(15)，第一过水通道(15)的顶部设有活门(16)，活门(16)用于控制第一过水通道(15)的开启与关闭。

2.根据权利要求1所述的超声波振动复合式洗井器，其特征在于：所述弹簧(13)数量为2N个，N≥1，弹簧(13)均分为两组，两组弹簧(13)对称的分居在底板(12)中心线两侧。

3.一种超声波振动复合式洗井方法，该方法采用权利要求1或2所述的超声波振动复合式洗井器，其特征在于，包括如下步骤，且以下步骤顺次进行：

a)超声波振动复合式洗井器处于非工作状态时，固定在底板(12)上的弹簧(13)将承压板(14)向上顶起，承压板(14)位于钻杆(3)的变径处，承压板(14)挡住第二过水通道(6)，超声波振动器(9)在第二支杆(8)的带动下向内收敛；

b)钻杆(3)上部通过螺纹与常规钻杆柱连接，通过操作地表升降机下放钻具，将超声波振动复合式洗井器下放至井底，下放过程中，井内液体经第一过水通道(15)上返；

c)超声波振动复合式洗井器下放至工作位置后，活门(16)关闭，通过泥浆泵向钻杆(3)内泵入洗井液，当钻杆(3)内洗井液压力大于弹簧(13)作用力时，承压板(14)向下移动，第二过水通道(6)打开，洗井液输送至井底进行循环排碴，承压板(14)向下移动带动连杆(7)、第一支杆(11)、第二支杆(8)将超声波振动器(9)压在过滤器(10)内壁上；

d)启动电源箱(1)电源，超声波振动器(9)产生超声波频率的振动，作用在过滤器(10)内壁上，清除过滤器(10)上的结垢；

e)上下反复移动超声波振动复合式洗井器，直至清除过滤器(10)上的全部结垢；

f)清除完成后，关闭电源及泥浆泵，承压板(14)上移，超声波振动器(9)向内收敛；

g)改变升降机的卷筒缠绕速度，使得钻杆(3)的提升速度在安全范围内高于常规速度，操纵升降机上下移动超声波振动复合式洗井器，通过活塞(4)的密封作用，井内液体产生循环的高压和低压，地层孔隙内的水产生的双向流动，带出泥砂，疏通孔隙，完成洗井。