[发明专利]一种钻杆内壁泥皮清洗装置

权利要求书

1.一种钻杆内壁泥皮清洗装置，其特征在于，包括外筒，所述外筒为中空结构，底部封口，内部具有供高压液流通过的液流主通道以及与所述液流主通道连通能将高压液流进行分支导向的液流分支通道；还包括可拆卸设置在所述外筒上与所述液流分支通道连通以将高压液流喷到钻杆内壁上的静喷嘴和动喷嘴；还包括活动设置在所述动喷嘴内部的旋流喷嘴，通过所述旋流喷嘴，能使高压液流以旋流形式从所述动喷嘴中喷出。

2.根据权利要求1所述的钻杆内壁泥皮清洗装置，其特征在于，所述液流分支通道分为上下两层设置，且每层所述液流分支通道均沿所述外筒圆周方向整圈均匀设置。

3.根据权利要求2所述的钻杆内壁泥皮清洗装置，其特征在于，所述静喷嘴位于所述动喷嘴上部，且所述静喷嘴和所述动喷嘴均斜向下倾斜设置，所述静喷嘴数量为六个，所述动喷嘴数量为三个，二者上下错位设置。

4.根据权利要求1所述的钻杆内壁泥皮清洗装置，其特征在于，所述静喷嘴和所述动喷嘴螺接在所述外筒上。

5.根据权利要求1-4中任一所述的钻杆内壁泥皮清洗装置，其特征在于，所述静喷嘴包括依次设置的基础圆柱段、收缩段和出口整流段；所述基础圆柱段上设置有与所述外筒连接的外螺纹段；所述收缩段的锥度θ为12-14°；所述静喷嘴出口端直径a与入口端直径A的比值为0.5-0.6；所述出口整流段为圆柱体结构，长度为所述静喷嘴出口端直径a的3-4倍；所述静喷嘴内流道表面上设置有减阻增速的第一仿生环槽。

6.根据权利要求5所述的钻杆内壁泥皮清洗装置，其特征在于，所述第一仿生环槽沿所述静喷嘴内流道表面圆周方向整圈设置，且所述第一仿生环槽数量为多个，沿所述静喷嘴轴向均匀设置，所述第一仿生环槽的切深d与槽宽度w的比值范围是2-3；所述第一仿生环槽的槽中心距D与槽宽度w的比值范围是2.5-5。

7.根据权利要求1-4中任一所述的钻杆内壁泥皮清洗装置，其特征在于，所述动喷嘴包括锥台形仿生外壳、依次设置在所述仿生外壳内的板式密封圈、分流盘、旋流喷嘴、仿生垫圈、以及旋接在所述仿生外壳顶部末端抵接在所述板式密封圈上的上部接头；所述上部接头内腔两端分别与所述液流分支通道和所述分流盘内腔连通；所述分流盘侧壁上设置有能将其内腔中的液体转向90度后输出的出液口，所述分流盘底部沿圆周方向设置有用于对所述旋流喷嘴一端进行限位和导向的环形卡槽；所述仿生垫圈朝向所述旋流喷嘴一侧设置有用于对所述旋流喷嘴另一端进行限位和导向的锥台形卡槽，所述旋流喷嘴倾斜偏心设置在所述分流盘和所述仿生垫圈之间，所述旋流喷嘴为圆柱体杆状结构，内部具有流体腔，侧壁上开设有条形进水口，所述旋流喷嘴靠近所述仿生垫圈一端设置有与所述仿生垫圈的出水口连通的喷水口；所述仿生外壳内壁上均匀设置有减阻增速的第二仿生凸包或第二仿生凹坑；所述仿生垫圈的所述锥台形卡槽内壁上均匀设置有减阻增速的第三仿生凹坑；所述旋流喷嘴的流体腔表面设置有减阻增速的第四仿生环槽。

8.根据权利要求7所述的钻杆内壁泥皮清洗装置，其特征在于，所述旋流喷嘴一端设置有半球形定位球，所述环形卡槽的宽度和深度与所述定位球的规格相适配，且所述定位球与所述环形卡槽为点面接触结构；所述旋流喷嘴另一端为半球形结构，所述锥台形卡槽规格与所述旋流喷嘴的半球形端部规格相适配，所述旋流喷嘴的半球形端部与所述锥台形卡槽之间为面面接触结构。

9.根据权利要求7所述的钻杆内壁泥皮清洗装置，其特征在于，所述第四仿生环槽沿所述旋流喷嘴的流体腔圆周方向整圈设置，且所述第四仿生环槽数量为多条，沿所述旋流喷嘴轴向均匀设置，所述第四仿生环槽的切深d与槽宽度w的比值范围是2-3；所述第四仿生环槽的槽中心距D与槽宽度w的比值范围是2.5-5。

10.根据权利要求7所述的钻杆内壁泥皮清洗装置，其特征在于，所述仿生外壳内部呈锥台状，所述第二仿生凸包、所述第二仿生凹坑或所述第三仿生凹坑是以蜣螂体表的凸包为生物原形的仿生非光滑单元凸包或凹坑；所述第二仿生凸包、所述第二仿生凹坑的面积占所述仿生外壳内壁面积的10％-60％；所述第三仿生凹坑面积占所述仿生垫圈内壁面积的40-60％；所述第二仿生凸包、所述第二仿生凹坑或所述第三仿生凹坑规格满足数学模型，和