[发明专利]一种钻杆内壁泥皮清洗装置

说明书

本发明提供了一种钻杆内壁泥皮清洗装置，涉及地质钻探绳索取心去除钻杆内壁泥皮设备技术领域，解决了清洗装置密封易失效、结构复杂的技术问题。该钻杆内壁泥皮清洗装置包括外筒，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外筒上与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；还包括活动设置在动喷嘴内部的旋流喷嘴，通过旋流喷嘴，能使高压液流以旋流形式从动喷嘴中喷出。本发明具有清洗效果好、覆盖面更广、寿命长、结构简单的特点。

技术领域

本发明涉及地质钻探绳索取心去除钻杆内壁泥皮设备技术领域，尤其是涉及一种钻杆内壁泥皮清洗装置。

背景技术

绳索取心钻进技术的出现是钻探技术的一次重大革命，其技术特点是取岩心时不用把钻孔内的钻杆全部提出，而用带钢丝绳的专用打捞器，通过钻杆中心把装有岩心的内管打捞至地表，取出岩心。随着当前我国地质工作重点的战略性转移，页岩气、油页岩等非常规能源的勘探工作量将不断增加。由于绳索取心钻进技术具有减少起下钻的辅助时间，增加纯钻进时间，钻孔越深经济效果越显著；减少钻杆螺纹拧卸磨损，延长钻杆寿命，降低管材消耗；减少钻头扫孔磨损、拧卸及与孔壁碰撞机会，延长钻头寿命等一系列优点，且能够取出实物岩心，为地质人员提供最直接的地层信息，所以在非常规能源—页岩气和油页岩勘探中具有举足轻重的地位。

然而在绳索取心钻进过程中，由于地质结构、钻井液成分、钻进工艺等多种原因，经常会在钻杆内壁产生泥皮，随着钻进时间的延续，泥皮的产生会越发的严重，在打捞内管总成时，会使得打捞器无法正常投入或内管总成打捞后无法正常提至地表，将造成内管总成打捞时间成数十倍的增加，或者拉断与打捞器连接的钢丝绳，引发严重的孔内事故，造成严重的经济损失。因此，解决钻杆结泥皮问题是充分发挥绳索取心钻进技术优势的重要保证，如果不能解决泥皮问题，将使得绳索取心钻进的辅助时间大大增加，钻进成本直线上升。

目前解决钻杆结泥皮普遍的处理方式有：严格控制钻井液固相含量、钻井液中加入表面活性剂，降低固相颗粒与钻杆之间的吸附力、控制转速、加长钻井液的循环槽长度,一般不少于15m；多设沉淀箱及时清渣和更换钻井液等一系列措施。但是遇到特殊底层比如自然造浆的地层，随着钻进时间的延续，仍会有大量的泥皮聚集在钻杆内壁上。不管以上处理方式如何，在特殊工况的钻进的过程中总会出现大量泥皮聚集钻杆内壁上的情况，一旦出现这种情况，就急需一种清洗效率高、洗净度高、方便的技术方案。

为了清除特殊底层时钻杆内壁的泥皮，现有的技术方案是在钻杆内壁中下一个喷嘴，喷射高压流体，这股射流可以作为工具，进行钻杆内壁表面清洗和破碎附着的泥皮。清洗效果主要体现在水射流对钻杆内壁附着物的打击力上，如果水射流作用在钻杆内壁上的压强大于钻杆内壁表面附着泥皮本身的抗压强度，则附着的泥皮就会被高压射流破坏冲走。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

(1)喷嘴的数量和排布方式不合理，喷射出的液体不足以全覆盖钻杆内壁，导致清理不干净；(2)喷射出的流体不能很好的形成旋流，不能对钻杆内壁附着的泥皮形成连续射流的冲击、挤压、水楔等清洗作用，不足以高效的清洗泥皮并让其随钻井液上返；(3)对于旋转的喷头，长期使用密封会失效，且对其精准旋转喷射的设计结构较为复杂、成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钻杆内壁泥皮清洗装置，以解决现有技术中存在的清洗装置密封易失效、结构复杂的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种钻杆内壁泥皮清洗装置，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。