一种钻井钻具刮泥器的制造方法
【专利摘要】一种钻井钻具刮泥器。提供了一种结构简单，方便操作，有效提高工作效率和刮泥可靠性的钻井钻具刮泥器。包括筒体和若干组刮泥组件，若干组所述刮泥组件均布设在所述筒体的内壁，所述刮泥组件包括充气刮泥瓣、钢圈、摆动气缸、转轴、固定座、摆杆和气源，所述充气刮泥瓣呈圆弧形、且用于包覆钻杆，所述充气刮泥瓣固定连接在所述钢圈上，所述充气刮泥瓣上设有气孔和钻杆补偿机构，所述气源连通所述气孔；所述固定座固定连接在所述筒体的内壁，所述固定座具有转孔，所述转轴活动连接在所述固定座的转孔内，所述摆杆连接在所述钢圈和转轴之间。本发明提高了工作效率，减轻了石油工人的劳动强度。
【专利说明】一种钻井钻具刮泥器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及钻井作业中的钻杆刮泥器。
【背景技术】
[0002] 石油矿场钻井作业时，钻杆上粘附着泥浆，影响了钻杆的工作，同时，若将钻杆上 的泥浆带出至钻进平台上，将严重影响工作环境，如造成场地泥泞湿滑，不方便施工，影响 生产安全；因此，十分必要清除钻杆上的泥浆；然而，人工清除泥浆，增加了劳动强度。
[0003] 现有技术中，钻杆刮泥器在工作中，需要适应对应的钻杆，使得在更换不同规格的 钻杆时，钻杆刮泥器需要更换、调整，增加了劳动时间，降低了工作的可靠性；也出现自适应 的钻杆刮泥器，如图16所示，正常工作时，刮泥器和钻杆一 131之间紧密接触；然而，如图 17-18所示，其在工作中，随着钻杆(钻杆二132和钻杆三133)直径的变小，钻杆刮泥器的自 适应效果很差，由于弧形橡胶瓣曲率的变化和变形特性，出现中间贴合，两端不能贴合的现 象，降低了钻杆刮泥的效果。
【发明内容】
[0004] 本发明针对以上问题，提供了一种结构简单，方便操作，有效提高工作效率和刮泥 可靠性的钻井钻具刮泥器。
[0005] 本发明的技术方案是：包括筒体和若干组刮泥组件，若干组所述刮泥组件均布设 在所述筒体的内壁， 所述刮泥组件包括充气刮泥瓣、钢圈、摆动气缸、转轴、固定座、摆杆和气源， 所述充气刮泥瓣呈圆弧形、且用于包覆钻杆，所述充气刮泥瓣固定连接在所述钢圈上， 所述充气刮泥瓣上设有气孔和钻杆补偿机构，所述气源连通所述气孔； 所述摆动气缸固定连接在所述筒体的内壁，所述摆动气缸的输出轴通过轴套连接所述 转轴， 所述固定座固定连接在所述筒体的内壁，所述固定座具有转孔，所述转轴活动连接在 所述固定座的转孔内， 所述摆杆连接在所述钢圈和转轴之间。
[0006] 所述钻杆补偿机构为：所述充气刮泥瓣的内部设有至少三个腔室，所述气源包括 至少三个充气源，所述至少三个腔室上分别设有充气孔，所述充气源分别一一对应连通所 述腔室的充气孔。
[0007] 所述钻杆补偿机构为：所述充气刮泥瓣用于包覆所述钻杆的一面呈中间厚、两端 薄。
[0008] 所述钻杆补偿机构为：所述充气刮泥瓣呈波纹管状。
[0009] 所述钢圈包括圆弧形本体和一对侧板，所述本体的截面呈Η形，所述本体包括立 板和一对平行的挡板，所述立板垂直连接在所述一对挡板之间，使得所述一对挡板之间具 有充气刮泥瓣容置区和摆杆容置区； 所述一对侧板分别连接在所述一对挡板的两端。
[0010] 所述本体的立板上均布设有导孔，所述充气刮泥瓣上均布设有螺纹孔，所述导孔 和螺纹孔一一对应，所述本体和充气刮泥瓣通过螺栓连接。
[0011] 所述一对侧板分别朝向外侧倾斜连接在所述一对挡板的两端。
[0012] 所述筒体呈方形。
[0013] 所述刮泥组件包括至少2组。
[0014] 本发明中的钻具刮泥器通过充气刮泥瓣通过气源充、排气，适应不同直径和形状 的钻杆，实现柔性接触，适应性广；同时，方便通过调节充气刮泥瓣气压的大小调整其与钻 杆的贴合度，提高刮泥效果； 钻杆补偿机构实现了充气刮泥瓣(橡胶材质）的内弧面在适应不同直径钻杆时，能够有 效紧密地贴合钻杆，避免了现有技术中的刮泥瓣中间接触可靠，两端不可靠的现象； 充气刮泥瓣通过摆动气缸实现上下翻转，形成"让位"动作，腾出空间，保证无阻挡的提 升钻头，方便操作，节省了劳动时间(避免了现有技术中往复拆、装刮泥浆装置，从而造成动 作繁琐，降低了刮泥浆装置工作的可靠性)。
[0015] 本发明提高了工作效率，减轻了石油工人的劳动强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是本发明的结构示意图， 图2是图1的左视图， 图3是本发明中刮泥组件的结构示意图， 图4是图3中I-Ι的剖视图， 图5是本发明中充气刮泥瓣的结构示意图， 图6是图5的俯视图， 图7是图5中A-A面的剖视图， 图8是本发明中钢圈的结构示意图， 图9是图8中N-N的剖视图， 图10是图8中M-M的剖视展开图， 图11是本发明中第一种实施方式的结构示意图， 图12是本发明中第二种实施方式的结构示意图， 图13是本发明中第三种实施方式的结构示意图， 图14是本发明中充气刮泥瓣的内弧面的变形曲线图， 图15是本发明中钢圈的优化实施方式， 图16是现有技术中充气刮泥瓣和钻杆一的工作状态图一， 图17是现有技术中充气刮泥瓣和钻杆二的工作状态图二， 图18是现有技术中充气刮泥瓣和钻杆三的工作状态图三； 图中11是筒体， 12是刮泥组件，121是充气刮泥瓣，1211是气孔，1212是螺纹孔，122是钢圈，1221是立 板，1222是挡板，1223是侧板，123是摆动气缸，124是转轴，125是固定座，126是摆杆，127 是轴套，128是螺栓，129是腔室， 13是钻杆，131是钻杆一，132是钻杆二，133是钻杆三。
【具体实施方式】
[0017] 本发明如图1-15所示，包括筒体11和若干组刮泥组件12,若干组所述刮泥组件 12均布设在所述筒体11的内壁， 所述刮泥组件12包括充气刮泥瓣121、钢圈122、摆动气缸123、转轴124、固定座125、 摆杆126和气源， 所述充气刮泥瓣121呈圆弧形、且用于包覆钻杆13,所述充气刮泥瓣121固定连接在所 述钢圈122上，所述充气刮泥瓣121上设有气孔1211和钻杆补偿机构，所述气源连通所述 气孔1211 ;使得充气刮泥瓣与钻杆13的贴合度（即实现的刮泥效果)通过气压的大小调节。
[0018] 所述摆动气缸123固定连接在所述筒体11的内壁，所述摆动气缸123的输出轴通 过轴套127连接所述转轴124， 所述固定座125固定连接在所述筒体11的内壁，所述固定座125具有转孔，所述转轴 124活动连接在所述固定座125的转孔内，所述转轴124和固定座125之间呈90°，所述转 轴垂直于固定座；工作中，固定座125和摆杆126分别具有一对，对称设置，提高连接的可靠 性； 所述摆杆126连接在所述钢圈122和转轴124之间。
[0019] 如图11所示，所述钻杆补偿机构为：所述充气刮泥瓣121的内部设有至少三个腔 室129,所述气源包括至少三个充气源，所述至少三个腔室129上分别设有充气孔，所述充 气源分别一一对应连通所述腔室129的充气孔。工作中，在设置三个腔室时，通过设置不同 的气压，两端腔室中的气压保持一致，中间腔室和两端腔室中的气压可不相同，使得充气刮 泥瓣两端在接触直径较小的钻杆时，能够紧密贴合钻杆。
[0020] 如图12所示，所述钻杆补偿机构为：所述充气刮泥瓣121用于包覆所述钻杆13的 一面（即内弧面）呈中间厚、两端薄。通过对充气刮泥瓣的形状、结构的改变，从而改变橡胶 刮泥瓣的变形特性，提高充气刮泥瓣的两端和较小直径钻杆的紧密贴合度。
[0021] 同等壁厚情况下，由于充气刮泥瓣的曲率变化一定，使得充气刮泥瓣两端不能完 全接触钻杆；通过对充气刮泥瓣壁厚的改变，中间厚、两端薄，使得两端的变形量大，形成在 曲率变化中，对钻杆的补偿。
[0022] 如图13所示，所述钻杆补偿机构为：所述充气刮泥瓣121呈波纹管状。通过对充 气刮泥瓣的形状、结构的改变，从而改变橡胶刮泥瓣的变形特性，提高充气刮泥瓣的两端和 较小直径钻杆的紧密贴合度。
[0023] 如图14所示为充气刮泥瓣(橡胶材质)内弧面的变形曲线(等厚度的情况下)，在钻 杆直径变小时，需要通过钻杆补偿机构，实现充气刮泥瓣对钻杆紧密的贴合，尤其两端。
[0024] 如图8-10所示，所述钢圈122包括圆弧形本体和一对侧板1223,所述本体的截面 呈Η形，所述本体包括立板1221和一对平行的挡板1222,所述立板1221垂直连接在所述一 对挡板1222之间，使得所述一对挡板1222之间具有充气刮泥瓣容置区和摆杆容置区； 所述一对侧板1223分别连接在所述一对挡板1222的两端。
[0025] 所述本体的立板1221上均布设有导孔，所述充气刮泥瓣121上均布设有螺纹孔 1212,所述导孔和螺纹孔--对应，所述本体和充气刮泥瓣通过螺栓128连接。工作中，本 体上同时设有与充气刮泥瓣中气孔一致的充气孔。
[0026] 所述一对侧板1223分别朝向外侧倾斜连接在所述一对挡板的两端。侧板朝向两 侧倾斜，增大了充气刮泥瓣两端的变形空间，提高充气刮泥瓣和较小直径钻杆的紧密贴合 度。
[0027] 所述筒体11呈方形，方便加工，方便摆动气缸和固定座的安装。
[0028] 所述刮泥组件包括至少2组，能够有效地包覆钻杆的圆周面，清除钻杆上的泥浆。
[0029] 如图1-2所示，在实际应用中，刮泥组件可设置成上刮泥组和下刮泥组，由四个充 气刮泥瓣组成，两两充气刮泥瓣分别在同一高度，而且上刮泥组和下刮泥组分别设在方形 筒体的两对内壁上（即充气刮泥瓣前后一对和左右一对)，布置合理、提高了空间利用率(若 在同一平面上设置四个充气刮泥瓣形成圆，导致空间紧凑，不方便安装加工）；同时两组错 开设置，能够有效清除位于同一平面内充气刮泥瓣之间缝隙内的泥浆；提高了钻杆在提升 过程中清除泥浆的有效性和可靠性。
【权利要求】
1. 一种钻井钻具刮泥器，其特征在于，包括筒体和若干组刮泥组件，若干组所述刮泥组 件均布设在所述筒体的内壁， 所述刮泥组件包括充气刮泥瓣、钢圈、摆动气缸、转轴、固定座、摆杆和气源， 所述充气刮泥瓣呈圆弧形、且用于包覆钻杆，所述充气刮泥瓣固定连接在所述钢圈上， 所述充气刮泥瓣上设有气孔和钻杆补偿机构，所述气源连通所述气孔； 所述摆动气缸固定连接在所述筒体的内壁，所述摆动气缸的输出轴通过轴套连接所述 转轴， 所述固定座固定连接在所述筒体的内壁，所述固定座具有转孔，所述转轴活动连接在 所述固定座的转孔内， 所述摆杆连接在所述钢圈和转轴之间。
2. 根据权利要求1所述的一种钻井钻具刮泥器，其特征在于，所述钻杆补偿机构为：所 述充气刮泥瓣的内部设有至少三个腔室，所述气源包括至少三个充气源，所述至少三个腔 室上分别设有充气孔，所述充气源分别一一对应连通所述腔室的充气孔。
3. 根据权利要求1所述的一种钻井钻具刮泥器，其特征在于，所述钻杆补偿机构为：所 述充气刮泥瓣用于包覆所述钻杆的一面呈中间厚、两端薄。
4. 根据权利要求1所述的一种钻井钻具刮泥器，其特征在于，所述钻杆补偿机构为：所 述充气刮泥瓣呈波纹管状。
5. 根据权利要求1所述的一种钻井钻具刮泥器，其特征在于，所述钢圈包括圆弧形本 体和一对侧板，所述本体的截面呈Η形，所述本体包括立板和一对平行的挡板，所述立板垂 直连接在所述一对挡板之间，使得所述一对挡板之间具有充气刮泥瓣容置区和摆杆容置 区； 所述一对侧板分别连接在所述一对挡板的两端。
6. 根据权利要求5所述的一种钻井钻具刮泥器，其特征在于，所述本体的立板上均布 设有导孔，所述充气刮泥瓣上均布设有螺纹孔，所述导孔和螺纹孔一一对应，所述本体和充 气刮泥瓣通过螺栓连接。
7. 根据权利要求5所述的一种钻井钻具刮泥器，其特征在于，所述一对侧板分别朝向 外侧倾斜连接在所述一对挡板的两端。
8. 根据权利要求1所述的一种钻井钻具刮泥器，其特征在于，所述筒体呈方形。
9. 根据权利要求1所述的一种钻井钻具刮泥器，其特征在于，所述刮泥组件包括至少2 组。
【文档编号】E21B37/02GK104088606SQ201410361332
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】袁建东, 朱克斌, 高元, 翁兰芳, 姚玉娟 申请人:江苏扬州合力橡胶制品有限公司