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1、10申请公布号CN103541690A43申请公布日20140129CN103541690A21申请号201310565866222申请日20131114E21B37/0220060171申请人华鼎鸿基石油工程技术（北京）有限公司地址100191北京市海淀区知春路12号太月园3号楼7层72发明人刘晓辉贾云祥74专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人魏晓波54发明名称一种通井刮削装置57摘要本发明公开了一种通井刮削装置，该通井刮削装置包括中心管和安装于所述中心管周向、并相对于所述中心管缩放的刮刀组件，中心管包括具有预定锥度、且由下至上外径渐扩的锥形段，刮刀组件的刮刀内爪锥面抵靠。
2、于锥形段，并能够沿所述锥形段的侧壁滑动；刮刀内爪锥面在定位调节组件的作用下，在锥形段的预定轴向位置处固定或者解除固定。这样，该通井刮削装置不仅能够具有刮刀组件相对于中心管的扩张和收缩，还能够通过在锥形面上滑动范围的设置，扩大了刮刀组件外径的调整范围，从而更加适应特型矿井的内径变化，实现了套管内径上小下大和套管多处变形工况的顺利作业，提高了特型矿井的维护和施工成功率，避免发生安全事故，提高了生产安全性。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图2页10申请公布号CN103541690ACN103541690A1/1页。
3、21一种通井刮削装置，包括中心管（1）和安装于所述中心管（1）周向、并相对于所述中心管（1）缩放的刮刀组件（2），其特征在于，所述中心管（1）包括具有预定锥度、且由下至上外径渐扩的锥形段（11），所述刮刀组件（2）的刮刀内爪锥面（21）抵靠于所述锥形段，并沿所述锥形段的侧壁滑动；所述刮刀内爪锥面（21）在定位调节组件的作用下，在所述锥形段的预定范围内滑动。2根据权利要求1所述的通井刮削装置，其特征在于，所述定位调节组件包括调距环（3），所述调距环（3）螺纹连接于所述刮刀组件（2）的刮刀架（22）的上端；所述调距环（3）的上端面与所述中心管（1）的上接头（12）的下端面之间的距离，小于或者等于所。
4、述锥形段的锥面长度。3根据权利要求2所述的通井刮削装置，其特征在于，所述调距环（3）周向开设有若干定位孔，所述刮刀架（22）的预定位置开设有与所述定位孔配合的锁键槽，所述定位孔和所述锁键槽通过锁键可拆装地固定连接。4根据权利要求3所述的通井刮削装置，其特征在于，所述定位孔的数目为四个，且各所述定位孔沿所述调距环（3）的周向均布。5根据权利要求4所述的通井刮削装置，其特征在于，所述锁键（32）通过锁键套（31）固定于所述调距环（3）。6根据权利要求1至5任一项所述的通井刮削装置，其特征在于，所述定位调节组件还包括设置于所述中心管（1）下段、且沿所述中心管（1）的轴向延伸的轨道槽（4），和安装于所。
5、述刮刀组件（2）的刮刀架（22）、并在所述轨道槽（4）内滑动的轨道销（5）。7根据权利要求6所述的通井刮削装置，其特征在于，所述轨道槽（4）包括长轨道（41）和短轨道（42），所述短轨道（42）的最低点和最高点分别于所述长轨道（41）连通。8根据权利要求7所述的通井刮削装置，其特征在于，所述长轨道（41）和所述短轨道（42）分别设置有四个，且各所述长轨道（41）和所述短轨道（42）相间布置于所述中心管（1）的周向。9根据权利要求8所述的通井刮削装置，其特征在于，所述轨道销（5）的数目为四个，且各所述轨道销（5）均布于所述刮刀架（22）的周向。10根据权利要求8所述的通井刮削装置，其特征在于，所。
6、述锥形段的数目为四段，各所述锥形段沿所述中心管（1）的轴向均布，且所述轨道槽（4）设置于最下段所述锥形段的下方。权利要求书CN103541690A1/5页3一种通井刮削装置技术领域0001本发明涉及矿井施工工具技术领域，特别涉及一种通井刮削装置。背景技术0002在石油、天然气的开采过程中，需要针对矿井实施各种增产措施和检修作业，其中通井、刮削是多项施工作业中必不可少的工序。0003通井的目的是检查套管有无变形、验证后续工序所用的井下工具能否顺利下到井下；刮削的目的是去除套管内壁上的垢、锈、毛刺等附着物，以保证后续工序下井的工具不发生刮伤损坏，保证工具正常工作。目前常规的通井方法，是根据套管和下。
7、井工具的规格，用外径和长度与之匹配的通井规，从井口下入，直至下到预定深度。常规的刮削方法，一般是使用外径在一定范围内可扩张、收缩的镶有硬质金属刮刀片的工具，如弹簧式刮削器，从井口刮到预定深度。0004但是，施工现场经常遇到套管内径上小下大或者套管发生多处变形的情况，此时，以上常规的通井刮削工具由于外径固定或变化范围较小，可能下到矿井某一深度就无法继续下探，导致无法验证待操作套管段内径的实际尺寸，也无法保证带操作段套管内壁达到预定的刮削效果，这对于套管内径及内壁要求比较严格的作业，例如膨胀管补贴施工等，很可能导致施工失败，甚至发生安全事故。0005因此，提供一种用于矿井的通井刮削装置，使其能够随。
8、着套管内径的变化在较大的范围内反复扩张、收缩，以实现套管内径上小下大和多处变形工况的作业，提高特型矿井的维护和施工成功率，避免发生安全事故。发明内容0006本发明的目的是提供一种通井刮削装置，其能够随着套管内径的变化在较大的范围内反复扩张、收缩，从而实现了套管内径上小下大和套管多处变形工况的顺利作业，提高了特型矿井的维护和施工成功率，避免发生安全事故，提高了生产安全性。0007为解决上述技术问题，本发明提供一种通井刮削装置，包括中心管和安装于所述中心管周向、并相对于所述中心管缩放的刮刀组件，所述中心管包括具有预定锥度、且由下至上外径渐扩的锥形段，所述刮刀组件的刮刀内爪锥面抵靠于所述锥形段，并沿。
9、所述锥形段的侧壁滑动；所述刮刀内爪锥面在定位调节组件的作用下，在所述锥形段的预定范围内滑动。0008优选地，所述定位调节组件包括调距环，所述调距环螺纹连接于所述刮刀组件的刮刀架的上端；所述调距环的上端面与所述中心管的上接头的下端面之间的距离，小于或者等于所述锥形段的锥面长度。0009优选地，所述调距环周向开设有若干定位孔，所述刮刀架的预定位置开设有与所述定位孔配合的锁键槽，所述定位孔和所述锁键槽通过锁键可拆装地固定连接。0010优选地，所述定位孔的数目为四个，且各所述定位孔沿所述调距环的周向均布。说明书CN103541690A2/5页40011优选地，所述锁键通过锁键套固定于所述调距环。001。
10、2优选地，所述定位调节组件还包括设置于所述中心管下段、且沿所述中心管的轴向延伸的轨道槽，和安装于所述刮刀组件的刮刀架、并在所述轨道槽内滑动的轨道销。0013优选地，所述轨道槽包括长轨道和短轨道，所述短轨道的最低点和最高点分别于所述长轨道连通。0014优选地，所述长轨道和所述短轨道分别设置有四个，且各所述长轨道和所述短轨道相间布置于所述中心管的周向。0015优选地，所述轨道销的数目为四个，且各所述轨道销均布于所述刮刀架的周向。0016优选地，所述锥形段的数目为四段，各所述锥形段沿所述中心管的轴向均布，且所述轨道槽设置于最下段所述锥形段的下方。0017本发明所提供的通井刮削装置包括中心管和安装于所。
11、述中心管周向、并相对于所述中心管缩放的刮刀组件，中心管包括具有预定锥度、且由下至上外径渐扩的锥形段，刮刀组件的刮刀内爪锥面抵靠于锥形段，并能够沿所述锥形段的侧壁滑动；刮刀内爪锥面在定位调节组件的作用下，在锥形段的预定轴向位置处固定或者解除固定。0018在作业过程中，首先根据井口的外径设定刮刀内爪锥面在锥形段上的滑动范围，当下井过程中遇到转弯处时，令刮刀内爪锥面滑道锥形段的最窄位置，此时刮刀组件的外径为最小值，通过转弯处后，重新令刮刀内爪锥面在锥形段的预定范围内滑动；当遇到井口扩大的情况时，重新设定刮刀内爪锥面在锥形段的滑动范围，扩大该滑动范围，以保证刮刀片始终与井壁相贴合，保证了刮削效果；这样。
12、，该通井刮削装置不仅能够具有刮刀组件相对于中心管的扩张和收缩，还能够通过在锥形面上滑动范围的设置，扩大了刮刀组件外径的调整范围，从而更加适应特型矿井的内径变化，实现了套管内径上小下大和套管多处变形工况的顺利作业，提高了特型矿井的维护和施工成功率，避免发生安全事故，提高了生产安全性。0019在一种具体实施方式中，本发明所提供的定位调节组件包括调距环，该调距环螺纹连接于刮刀组件的刮刀架的上端；调距环的上端面与所述中心管的上接头的下端面之间的距离，小于或者等于锥形段的锥面长度。0020在需要调节刮刀片的最大外径范围时，旋转调距环，改变其在刮刀架轴向上的位置，从而改变刮刀内爪锥面在锥形段上滑动的范围。。
13、具体地，在刮刀组件向上运动时，调距环、刮刀片等均同步向上运动，当调距环的上端面与中心管的上接头的下端面相抵触时，刮刀组件无法继续向上运动，则通过调距环在中心管轴向位置的调节，改变了调距环上端面与上接头下端面之间的轴向距离，从而改变了刮刀片在锥形面上滑动的最高位置，改变了刮刀片的外径变化范围。这样，通过调距环的设置，实现了刮刀片外径的更改，结构较为简单，操作精确度较高。0021在另一种具体实施方式中，本发明所提供的轨道槽包括长轨道和短轨道，短轨道的最低点和最高点分别与长轨道连通，在轨道销进入短轨道时，刮刀内爪锥面处于锥形段的外径最小处，在轨道销进入长轨道时，刮刀内爪锥面能够在预定范围内沿锥形段的。
14、锥面滑动；当轨道销在短轨道内运行时，刮刀片的外径最小，需要变大时，上提中心管使轨道销处于上端与长轨道连通的位置，转动中心管至预定角度，轨道销进入长轨道内，轨道销越接近长轨道上端，刮刀片的外径越大；再次需要变小时，下放中心管使轨道销处于长轨道与短说明书CN103541690A3/5页5轨道底端的连通处，转动中心管至预定角度，轨道销又进入短轨道内。这样，无需记忆上一次操作后的状态，只要上提中心管时转动，刮刀片的外径就会进入小径状态，只要下放中心管时转动，刮刀片的外径就会进入大径状态，施工操作简单，简化了工作过程。附图说明0022图1为本发明所提供的通井刮削装置一种具体实施方式的结构示意图；0023。
15、图2为图1所示通井刮削装置在AA方向的剖视图；0024图3为图1所示通井刮削装置的局部剖视图；0025图4为图1所示通井刮削装置中刮刀片的结构示意图；0026图5为图1所示通井刮削装置中中心管一种具体实施方式的结构示意图；0027图6为图1所示通井刮削装置中刮刀组件与调距环的装配图。具体实施方式0028本发明的核心是提供一种通井刮削装置，其能够随着套管内径的变化在较大的范围内反复扩张、收缩，从而实现了套管内径上小下大和套管多处变形工况的顺利作业，提高了特型矿井的维护和施工成功率，避免发生安全事故，提高了生产安全性。0029为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对。
16、本发明作进一步的详细说明。0030请参考图1至图4，图1为本发明所提供的通井刮削装置一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1所示通井刮削装置在AA方向的剖视图；图3为图1所示通井刮削装置的局部剖视图；图4为图1所示通井刮削装置中刮刀片的结构示意图。0031本发明所提供的通井刮削装置包括中心管1和安装于所述中心管1周向、并相对于所述中心管1缩放的刮刀组件2，中心管1包括具有预定锥度、且由下至上外径渐扩的锥形段，刮刀组件2的刮刀内爪锥面21抵靠于锥形段，并能够沿所述锥形段的侧壁滑动，刮刀内爪锥面21处于锥形段的小径处（即下端）时刮刀片23的外径最小，刮刀内爪锥面21在锥形段的锥面上由下至上滑动时，。
17、刮刀片23的外径渐扩；刮刀内爪锥面21在定位调节组件的作用下，在锥形段的预定轴向位置处固定或者解除固定。0032可以理解地，文中所述上端是指靠近设备管柱的一端，下端是指作业时靠近井底的一端。上述刮刀组件2包括安装在中心管1上的刮刀架22和安装在刮刀架22上的刮刀片23，优选地，刮刀片23共八片，分为上、下两组，在周向均布于刮刀架22，各刮刀片23与刮刀架22之间分别安装至少三个弹簧24，以便在通过不同内径的管路时，通过弹簧24的微调，使刮刀片23的刀刃始终与井壁相贴合。另外，刮刀片23通过两个半圆挡环和四个螺钉固定于刮刀架22。0033显然地，刮刀片23也不局限于八片两组的形式，也可以根据实际。
18、使用情况增加或者减少刮刀片23的组数和每组中的刮刀片数。0034如图5所示，上述中心管1的上端具有上接头12，用于与设备的管柱相连接，其下端具有下接头，并采用螺纹连接的方式与下接头连接，上述锥形段设置于中心管1的中段，且锥形段可以设置有多段，其段数与刮刀片23的数目应该是与刮刀片23的数目相匹配的偶数段。例如，上述具有八片两组刮刀片23的实施例中锥形面设置四段，且各锥形段沿中说明书CN103541690A4/5页6心管1的轴向均布。0035在作业过程中，首先根据井口的外径设定刮刀内爪锥面21在锥形段上的滑动范围，当下井过程中遇到转弯处时，令刮刀内爪锥面21滑道锥形段的最窄位置，此时刮刀组件2的。
19、外径为最小值，通过转弯处后，重新令刮刀内爪锥面21在锥形段的预定范围内滑动；当遇到井口扩大的情况时，重新设定刮刀内爪锥面21在锥形段的滑动范围，扩大该滑动范围，以保证刮刀片23始终与井壁相贴合，保证了刮削效果；这样，该通井刮削装置不仅能够具有刮刀组件2相对于中心管1的扩张和收缩，还能够通过在锥形面上滑动范围的设置，扩大了刮刀组件2外径的调整范围，从而更加适应特型矿井的内径变化，实现了套管内径上小下大和套管多处变形工况的顺利作业，提高了特型矿井的维护和施工成功率，避免发生安全事故，提高了生产安全性。0036如图6所示，在上述具体实施方式中，本发明所提供的定位调节组件包括调距环3，该调距环3螺纹连。
20、接于刮刀组件2的刮刀架22的上端；调距环3的上端面与所述中心管1的上接头12的下端面之间的距离，小于或者等于锥形段的锥面长度，以避免刮刀片23已达到运动极限位置而无法定位，保证了调距环3限位功能的实现。0037在需要调节刮刀片23的最大外径范围时，旋转调距环3，改变其在刮刀架22轴向上的位置，从而改变刮刀内爪锥面21在锥形段上滑动的范围。具体地，在刮刀组件2向上运动时，调距环3、刮刀片23等均同步向上运动，当调距环3的上端面与中心管1的上接头12的下端面相抵触时，刮刀组件2无法继续向上运动，则通过调距环3在中心管1轴向位置的调节，改变了调距环3上端面与上接头12下端面之间的轴向距离，从而改变了。
21、刮刀片23在锥形面上滑动的最高位置，改变了刮刀片23的外径变化范围。这样，通过调距环3的设置，实现了刮刀片23外径的更改，结构较为简单，操作精确度较高。0038上述调距环3周向开设有若干定位孔，刮刀架22的预定位置开设有与定位孔配合的锁键槽，定位孔和锁键槽通过锁键可拆装地固定连接；当需要调整调距环3时，拔下锁键，调距环3沿刮刀架22的轴向运动，到达指定位置后，另外的定位孔即与锁键槽相对，插入锁键实现重新定位；该种定位结构简单，拆装方便。0039上述定位孔沿调距环3周向开设若干组的同时，可以在调距环3的轴向开设多个，以便在调距环3轴向换位后能够与刮刀架22重新连接。显然地，定位孔可以设计为长条孔。
22、，在轴向延伸的长条孔能够实现与轴向不同位置的连接。0040具体地，上述定位孔为长条孔，且其数目可以为四个，且各定位孔沿调距环3的周向均布，即调距环3在周向每转过90，定位孔即能够再次与锁键槽相对；以调距环3螺纹螺距设计为10MM为例，调距环3每旋转90，它在刮刀架22上位移仅25MM；已知中心管1上圆锥面的锥度为15，因此可计算出调距环3位移25MM，刮刀片23直径变化范围为05MM，直径变化量05MM就已经满足使用需要，因此不必随时锁定，设置四个定位孔不仅能够满足调距环3的调距精度，且能够简化结构。从理论上来讲，定位孔在周向的设置密度越大，调距环3的调整精度越高，定位孔的实际设置数目因根据实。
23、际使用要求确定。0041上述锁键可以通过锁键套31固定于所述调距环3，以提高锁键的固定可靠性；从理论上来讲，锁键也可以为开口销的形式，此时不需设置锁键套31等结构。0042在上述具体实施方式中，本发明所提供的定位调节组件还包括轨道槽4和轨道销5，该轨道槽4设置于中心管1下段、且沿中心管1的轴向延伸，轨道销5安装于刮刀组件2说明书CN103541690A5/5页7的刮刀架22、并能够在轨道槽4内滑动。0043本发明所提供的轨道槽4包括长轨道41和短轨道42，短轨道42的最低点和最高点分别与长轨道41连通，在轨道销5进入短轨道42时，刮刀内爪锥面21处于锥形段的外径最小处，在轨道销5进入长轨道41。
24、时，刮刀内爪锥面21能够在预定范围内沿锥形段的锥面滑动；当轨道销5在短轨道42内运行时，刮刀片23的外径最小，需要变大时，上提中心管1使轨道销5处于上端与长轨道41连通的位置，转动中心管1至预定角度，轨道销5进入长轨道41内，轨道销5越接近长轨道41上端，刮刀片23的外径越大；再次需要变小时，下放中心管1使轨道销5处于长轨道41与短轨道42底端的连通处，转动中心管1至预定角度，轨道销5又进入短轨道42内。这样，无需记忆上一次操作后的状态，只要上提中心管1时转动，刮刀片23的外径就会进入小径状态，只要下放中心管1时转动，刮刀片23的外径就会进入大径状态，施工操作简单，简化了工作过程。0044与刮。
25、刀数和锥形段的数目匹配地，上述轨道槽4设置有四组，即长轨道41和短轨道42分别设置有四个，且各长轨道41和短轨道42相间布置于中心管1的周向，相应地，轨道销5也设置有四个，均安装在刮刀架22下端开设的销孔内，由轨道销套和螺钉固定。0045下面以上述具体实施方式为例，简述本发明所提供的通井刮削装置的工作过程。0046下井前在地面设定好变径范围，具体地，旋转调距环3至适当位置，并将调距环3锁定于该位置，此时刮刀片23运动的最大范围得到限定；然后下井，在下放管柱的整个过程中，刮刀片23在弹簧24的作用下始终贴着套管内壁刮削，但最小只能收缩到在地面设定的直径值；当轨道销5在短轨道42内运行时，刮刀片2。
26、3的外径最小，需要变大时，上提管柱使轨道销5处于短轨道42位置高位，转动管柱超过四分之一圈，轨道销5进入长轨道41内，轨道销5越接近长轨道41位置，外径越大，由于下井前已经用调距环3设定了轨道销5在长轨道41内运行距离，当调距环3的上端面靠在中心管1接头下端面时，轨道销5不能再向上运动；需要再次变小时，下放管柱使轨道销5处于长轨道41低位，转动管柱超过四分之一圈，轨道销5又进入下一个短轨道42内；如此反复，这种可变径通井、刮削工具就能通过多处变形段，一直到达井底。0047以上对本发明所提供的一种通井刮削装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。说明书CN103541690A1/2页8图1图2图3图4说明书附图CN103541690A2/2页9图5图6说明书附图CN103541690A。