全文摘要
本实用新型公开的一种喷气式刮泥器,包括机架和刮泥件,刮泥件包括第一刮泥部和第二刮泥部,第一刮泥部和第二刮泥部均通过固定件设置在机架上,第一刮泥部和第二刮泥部呈相对设置,且第一刮泥部和第二刮泥部均能够在固定件相对移动。刮泥件能够在固定件上滑动,实现对大尺寸钻杆的冲刷;并且在起钻时能够避让钻头防止钻头磨损;刮泥件既能够在固定件上水平移动,又能在机架的垂直方向水平移动,在有限的安装空间内最大限度的利用空间,极大增加了钻杆的通过性,使得其能够通过大尺寸部件表层钻头,且无需钻机每搬家一次拆卸安装一次,减轻了工人的劳动强度,节约了非作业时间。
主设计要求
1.一种喷气式刮泥器,其特征在于,包括机架(1)和刮泥件(2),所述刮泥件(2)包括第一刮泥部(2-1)和第二刮泥部(2-2),所述第一刮泥部(2-1)和所述第二刮泥部(2-2)均通过固定件(3)设置在所述机架(1)上,所述第一刮泥部(2-1)和所述第二刮泥部(2-2)呈相对设置,且所述第一刮泥部(2-1)和所述第二刮泥部(2-2)均能够在所述固定件(3)相对移动。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于油田钻井设备技术领域,具体涉及一种喷气式刮泥器。
背景技术
在油田钻井作业过程中,由于钻井工艺的要求或处理事故,需要起出钻柱。在起钻作业过程中,钻杆会从井里带出大量的泥浆,这不仅浪费了泥浆,而且在卸扣时,钻杆旋转会导致泥浆受离心力作用四处飞溅,泥浆溅到钻台面上不仅影响整个钻台面的清洁,而且使得地面湿滑给钻台面操作人员带来很大不便,存在安全隐患,同时钻杆表面存在泥浆还会影响钻具宏观损伤情况检查。因此,在整个起钻操作过程中必须清除钻杆表面泥浆。
目前,油田通常是用由木棒、橡胶刮泥板或布条等制成的简易刮泥工具进行刮泥,需要两名操作工相对站立配合刮泥,不仅操作人员的劳动强度很大,而且刮泥效果一般。有的油田也使用过一些接触式刮泥装置,由于钻杆接头直径大,起钻时,容易使刮泥片损坏,且接触式刮泥器内孔容易磨损,导致刮泥效果变差,因此需要经常更换,造成频繁拆装操作,增加非作业时间。传统无接触式气动刮泥器由于受安装尺寸限制,其结构无法让表层钻头、扶正器、表层套管等大尺寸部件通过,因此必须在表层套管固井之后才能安装。当钻机需要搬家重新钻新井时,由于其无法通过表层钻头等大尺寸部件,故需要提前拆卸,直到表层套管固井之后再安装,费时费力。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种喷气式刮泥器,能够通过大尺寸表层钻头部件。
本实用新型所采用的技术方案是:一种喷气式刮泥器,包括机架和刮泥件,刮泥件包括第一刮泥部和第二刮泥部,第一刮泥部和第二刮泥部均通过固定件设置在机架上,第一刮泥部和第二刮泥部呈相对设置,且第一刮泥部和第二刮泥部均能够在固定件相对移动。
本实用新型的特点还在于,
第一刮泥部和第二刮泥部均包括有外环;外环内侧一体连接有内环;内环的内侧设有凸勒,凸勒上设有多个沉孔,每个沉孔内均套设有螺纹孔,该螺纹孔与内环的外壁连通,螺纹孔内连接有喷嘴。
外环内侧设有凹槽;该凹槽与内环之间形成进气腔道;
外环与内环的两端部连接有封板。
固定件包括第一导轨、第二导轨和第三导轨,该第一导轨的两端固定连接在机架上,第二导轨的一端固定在机架上,第三导轨的一端固定在机架上;第一导轨与第二导轨相互平行,第一导轨和第三导轨相互平行,第二导轨和第三导轨在同一水平中心线上;第一导轨与第二导轨之间连接有第一连接杆,第一导轨与第三导轨之间连接有第二连接杆。
第一导轨嵌入有第一滑块,第二滑块和第三滑块;第二导轨上嵌入有第四滑块;第三导轨上嵌入有第五滑块;第一连接杆的一端与第一滑块固定连接,第一连接杆的另一端与第四滑块固定连接;第二连接杆的一端与第三滑块固定连接,第二连接杆的另一端与第五滑块固定连接。
第一滑块上安装有第一气缸的伸缩端,第一气缸的顶端固定在第二滑块上;第二滑块上安装有第二气缸的顶端,第二气缸的伸缩端安装在第三滑块上;且第一气缸设置在第一连接杆的相对侧,第二气缸均设置在第二连接杆的相对侧。
第一连接杆通过第一支撑杆固定连接第一刮泥部件的外环;
第二连接杆通过第二支撑杆固定连接第二刮泥部件的外环。
机架包括相互平行设置的第四导轨,第四导轨之间垂直设有两个第五导轨,且该两个第五导轨之间相互平行,两个第五导轨均能够在每个第一导轨的水平方向自由活动;两个第五导轨之间连接第一导轨;其中一个第五导轨与第二导轨一端连接,另一个第五导轨与第三导轨一端连接。
每个第五导轨的两端均固定连接有第六滑块,且每个第六滑块均嵌入在第四导轨上,并能够在第四导轨滑动。
每个第五导轨上均通过气缸安装座设有第三气缸,每个第五导轨嵌入有滑轨,第三气缸的伸缩端安装在滑轨上;
每个第四导轨的水平延伸端安装有固定座。
本实用新型的有益效果是:本实用新型的一种喷气式刮泥器,刮泥件能够在固定件上滑动,实现对大尺寸钻杆的冲刷;并且在起钻时能够避让钻头防止钻头磨损;刮泥件既能够在固定件上水平移动,又能在机架的垂直方向水平移动,在有限的安装空间内最大限度的利用空间,极大增加了钻杆的通过性,使得其能够通过大尺寸部件表层钻头,且无需钻机每搬家一次拆卸安装一次,减轻了工人的劳动强度,节约了非作业时间。喷嘴采用自激脉冲喷嘴,使其刮泥件的冲刷力更强,除泥效果更好,维护更方便。
附图说明
图1是本实用新型一种喷气式刮泥器的结构示意图;
图2是本实用新型一种喷气式刮泥器工作时的结构示意图;
图3是本实用新型一种喷气式刮泥器刮泥件的结构示意图;
图4是本实用新型一种喷气式刮泥器外环的结构示意图;
图5是本实用新型一种喷气式刮泥器内环的结构示意图;
图6是本实用新型一种喷气式刮泥器喷嘴的结构示意图。
图中,1.机架,1-1.第四导轨,1-2.第五导轨,1-3.第六滑块,1-4.固定座, 1-5.第三气缸,1-6.滑轨,2.刮泥件,2-1.第一刮泥部,2-2.第二刮泥部,2-3. 外环,2-4.封板,2-5.内环,2-6.凸勒,2-7.沉孔,2-8.螺纹孔,2-9.喷嘴,2-10. 进气通孔,2-10.进气腔,2-11.自激腔,2-12.出气腔,3.固定件,3-1.第一导轨,3-2.第二导轨,3-3.第三导轨,3-4.第一连接杆,3-5.第二连接杆,3-6. 第一滑块,3-7.第二滑块,3-8.第三滑块,3-9.第四滑块,3-10.第五滑块,3-11. 第一气缸,3-12.第二气缸,4.气控系统,5.气源。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型提供了一种喷气式刮泥器,如图1和图2所示,包括机架1 和刮泥件2,刮泥件2包括第一刮泥部2-1和第二刮泥部2-2,第一刮泥部 2-1和第二刮泥部2-2均通过固定件3设置在机架1上,第一刮泥部2-1和第二刮泥部2-2呈相对设置,且第一刮泥部2-1和第二刮泥部2-2均能够在固定件3相对移动。
第一刮泥部2-1和第二刮泥部2-2的内径距离不小于钻杆的外径尺寸。
如图3所示,第一刮泥部2-1和第二刮泥部2-2均包括有外环2-3,外环 2-3内侧设有凹槽;外环2-3内侧一体连接有内环2-5;如图3和图4所示,内环2-5的内侧设有凸勒2-6,凸勒2-6上设有多个沉孔2-7,每个沉孔2-7 内均套设有螺纹孔2-8,该螺纹孔2-8与内环2-5的外壁连通,螺纹孔2-8内连接有喷嘴2-9。
如图5所示,喷嘴2-9采用自激脉冲喷嘴;喷嘴2-9采用中空管,喷嘴 2-9的中空管内开设有进气腔2-11、自激腔2-12和出气腔2-13,其进气腔2-11 呈漏斗状,能够起导流作用;自激腔2-12呈“匚”字形,能够增强气体冲刷力;出气腔2-13呈喇叭状,使得喷出的高压气体能够覆盖钻杆外壁整个圆周面。
凸勒2-6与内环2-5的内壁夹角为60度。
如图3~图4所示,沉孔2-7个数为7个。
外环2-3的外壁上开设有进气通孔2-10。
外环2-3与内环2-5的两端部连接有封板2-4。
外环2-3内侧的凹槽与内环2-5之间形成进气腔道。
外环2-3的外壁上下边缘采用弧形设计,防止钻杆在起钻或下钻过程中磨损钻杆表面;内环2-5的外壁上下边缘采用弧形设计,防止钻杆上的接毂碰坏刮泥器2。
如图1和图2所示,固定件3包括第一导轨3-1、第二导轨3-2和第三导轨3-3,该第一导轨3-1的两端固定连接在机架1上,第二导轨3-2的一端固定在机架1上,第三导轨3-3的一端固定在机架1上;第一导轨3-1与第二导轨3-2相互平行,第一导轨3-1和第三导轨3-3相互平行,第二导轨3-2 和第三导轨3-3在同一水平中心线上,第二导轨3-2和第三导轨3-3之间的距离能够供大尺寸的钻杆通过;第一导轨3-1与第二导轨3-2之间连接有第一连接杆3-4,第一导轨3-1与第三导轨3-3之间连接有第二连接杆3-5。
第一导轨3-1嵌入有第一滑块3-6,第二滑块3-7和第三滑块3-8,第二导轨3-2上嵌入有第四滑块3-9,第三导轨3-3上嵌入有第五滑块3-10;第一连接杆3-4的一端与第一滑块3-6固定连接,第一连接杆3-4的另一端与第四滑块3-9固定连接;第二连接杆3-5的一端与第三滑块3-8固定连接,第二连接杆3-5的另一端与第五滑块3-10固定连接。
第一连接杆3-4上通过第一支撑杆固定连接第一刮泥部2-1的外环。
第二连接杆3-5上通过第二支撑杆固定连接第二刮泥部2-2的外环。
第一滑块3-6上安装有第一气缸3-11的伸缩端,第一气缸3-11的顶端固定在第二滑块3-7上;第二滑块3-7上安装有第二气缸3-12的顶端,第二气缸3-12的伸缩端安装在第三滑块3-8上;且第一气缸3-11设置在第一连接杆3-4的相对侧,第二气缸3-12均设置在第二连接杆3-5的相对侧。
机架1包括相互平行设置的第四导轨1-1,第四导轨1-1之间垂直设有两个第五导轨1-2,且该两个第五导轨1-2之间相互平行,两个第五导轨1-2 均能够在每个第一导轨3-1的水平方向自由活动;两个第五导轨1-2之间连接第一导轨3-1;其中一个第五导轨1-2与第二导轨3-2一端连接,另一个第五导轨1-2与第三导轨3-3一端连接。
每个第五导轨1-2的两端均固定连接有第六滑块1-3,且每个第六滑块 1-3均嵌入在第四导轨1-1上,并能够在第四导轨1-1滑动。
每个第五导轨1-2上均通过气缸安装座设有第三气缸1-5,每个第五导轨1-2嵌入有滑轨1-6,第三气缸1-5的伸缩端安装在滑轨1-6上,使得滑轨 1-6在第三气缸1-5的伸缩下能够在第五导轨1-2上移动。
两个滑轨1-6的端部之间与第一导轨3-1固定连接;其中一个滑轨1-6 的另一端与第二导轨3-2固定连接,另一个滑轨1-6另一端与第三导轨3-3 连接;第三气缸1-5伸缩带动滑轨1-6在第五导轨1-2移动,第一导轨3-1、第二导轨3-2和第三导轨3-3移动并带动刮泥件2在第五导轨1-2上移动。
每个第四导轨1-1的水平延伸端安装有固定座1-4。该固定座1-4用于将本实用新型的刮泥器安装于转盘梁下方。
还包括气控系统4,气控系统4通过输送管分别与进气通孔2-10、第一气缸3-11、第二气缸3-12和第三气缸1-5连接;气控系统4通过信号线与气源5连接。
本实用新型提供了一种喷气式刮泥器的工作流程:
通过固定座1-4将刮泥器2安装于转盘梁的下方,当钻机下钻时,由于钻头直径比钻杆直径大很多,需要将刮泥件2处于伸开状态,启动气源5气控系统4控制第一气缸3-11和第二气缸3-12伸展到最大位置,第一气缸3-11 带动第一滑块3-6运动,第二气缸3-12带动第三滑块3-8运动;第一滑块3-6 带动第一刮泥部2-1运动,第三滑块3-8带动第二刮泥部2-2运动,使得第一刮泥部2-1和第二刮泥部2-2相对运动,从而使得刮泥件2伸开,使得刮泥件2的最大位置能够使得钻头通过,即可顺利下钻;
下钻后,需要对钻杆清洁时,刮泥件2需要环抱钻杆,气控系统4控制第一气缸3-11和第二气缸3-12回缩,第一气缸3-11通过第一滑块3-6带动第一刮泥部2-1运动,第二气缸3-12通过第三滑块3-8带动第一刮泥部2-2 运动,使得刮泥件2的位置适合钻杆的位置;气控系统4将气源5出来的高压气体经过外环2-3的进气通孔2-10进入进气腔道,在从内环2-5的螺纹孔 2-8进入喷嘴2-9,在采用喷嘴2-9将钻杆的泥冲刷干净,实现对钻杆的清洁。
当起钻时,气控系统4控制第一气缸3-11和第二气缸3-12运动,使得刮泥件2让出钻杆的位置,在继续横向移动第一气缸3-11和第二气缸3-12,带动刮泥件2让出钻头的位置;实现起钻。
气源5可以是钻机气源也可以是额外的风机气源。
通过上述方式,本实用新型的一种喷气式刮泥器,刮泥件2能够在固定件3上滑动,实现对大尺寸钻杆的冲刷;并且在起钻时能够避让钻头防止钻头磨损;刮泥件2既能够在固定件3上水平移动,又能在机架1的垂直方向水平移动,在有限的安装空间内最大限度的利用空间,极大增加了钻杆的通过性,使得其能够通过大尺寸部件表层钻头,且无需钻机每搬家一次拆卸安装一次,减轻了工人的劳动强度,节约了非作业时间。喷嘴2-9采用自激脉冲喷嘴,使其刮泥件2的冲刷力更强,除泥效果更好,维护更方便。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920011652.3
申请日:2019-01-04
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:61(陕西)
授权编号:CN209838311U
授权时间:20191224
主分类号:E21B12/06
专利分类号:E21B12/06
范畴分类:申请人:宝鸡石油机械有限责任公司
第一申请人:宝鸡石油机械有限责任公司
申请人地址:721002 陕西省宝鸡市金台区东风路2号
发明人:朱浩铭;樊春明;王德贵;吴小雄;王前敏;刘旬
第一发明人:朱浩铭
当前权利人:宝鸡石油机械有限责任公司
代理人:张皎
代理机构:61214
代理机构编号:西安弘理专利事务所 61214
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计