[发明专利]一种套管自动刮泥器

说明书

本发明公开了一种套管自动刮泥器，包括本体和外环，本体呈圆环状，外环相对本体转动；外环上有伸出的刮泥板。在本体内设有径向孔，在径向孔内装有横轮、竖轮、摆臂、行走轮、弹簧和换向杆。换向杆为换向机构。本发明是一种用于清除井壁和套管表面泥饼的除泥装置，在循环泥浆、注入水泥浆和顶替过程中，以环空上返的流体为动力，自动对井壁和套管外壁进行刮擦清理，有效清除泥饼，解决了泥饼介质对第一、二界面固井质量的影响，使水泥浆与套管壁、井壁充分接触，提高固井胶结质量。

技术领域

本发明涉及石油钻井领域的套管和井壁除泥装置，尤其是一种套管自动刮泥器。

背景技术

固井过程中，由于泥饼介质的存在，阻挡了水泥浆无法与套管外壁和井壁充分接触，导致第一、二界面胶结质量差。固井质量不好将导致地层间发生水、气、液的窜槽，地层压力的混乱，最终使油井产能降低，影响临井甚至整个区块的产量。目前的方式主要是使用前置液或者循环调整泥浆性能，对清理泥饼的效果不好。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种对井壁和套管外壁进行刮擦清理，有效清除泥饼，解决了泥饼介质对第一、二界面固井质量的负面影响，使水泥浆与套管壁、井壁充分接触，提高第一、二界面胶结质量和水泥环自身强度的套管自动刮泥器。

为了解决以上技术问题，本发明是通过采用以下技术方案方式实现的：

一种套管自动刮泥器，主要由本体、外环和换向杆、行走机构组成；

所述本体呈中空的筒体结构，筒体内壁轴向均布有个或个以上的轴向孔，对应每个轴向孔外侧的本体内设置有径向孔，轴向孔和径向孔均为通孔结构；

所述外环套装在本体外部，外环内壁设有内齿并与本体构成旋转配合，外环上延伸出刮泥板，刮泥板与水平成一定角度涡扇形状；

所述行走机构安装在径向孔内，包括横轮、竖轮、摆臂、行走轮和弹簧；其中，横轮具有两层外齿，横轮通过垂直转轴连接在本体径向孔内，竖轮具有锥形齿A和皮带轮的组合结构，竖轮通过水平向横轴连接在本体径向孔内，横轮外层外齿与外环内齿构成齿轮旋转传动配合，横轮内层锥型齿B与竖轮上的锥形齿A构成直角齿轮传动配合，摆臂的一端与竖轮的横轴铰接，摆臂的另一端连接行走轮，行走轮通过传动带与竖轮的皮带轮连接，实现竖轮与行走轮传动配合，弹簧套装在横轴上，弹簧一端固定在摆臂上，另一端固定在摆臂下方的本体上；

所述换向杆安装在本体的轴向孔内，且换向杆与本体构成轴向滑动配合，换向杆两端分别由轴向孔伸出本体上下端面，换向杆中部间隔设有突出的下平台和上平台，行走轮位于下平台和上平台之间，下平台和上平台相对竖轮轴心错开分布。

上述方案进一步包括：本体的径向孔内壁上设有与摆臂限位配合的限位块A和限位块B，限位块A、限位块B和弹簧与摆臂构成二位摆动限定配合；且摆臂在限位块A的位置时，行走轮由本体内圆伸出。

所述刮泥板为多组，每组分为外刮泥板和内刮泥板，外刮泥板伸出本体外圆，内刮泥板沿本体内圆伸出。

所述下平台和上平台相对的一面设有摩擦面。

所述行走轮表面设有摩擦层。

在本体与外环之间设有轴承。

本发明的套管自动刮泥器是一种用于清除井壁和套管表面泥饼的除泥装置，以在套管与井壁之间的环空上返的泥浆为动力，在套管柱的接箍之间来回除泥，清除杂质，为接下来的固井做好准备。固井时由于没有了泥饼阻隔，水泥浆与套管和井壁有了更充分的、直接的接触，有利于提高第一、二界面（套管与水泥环交界面、井壁与水泥环交界面）胶结质量。