一种旋转冲洗工具的制作方法

1.本实用新型涉及油田井下作业设备技术领域，尤其涉及一种旋转冲洗工具。


背景技术：

2.油气井在生产过程中经常会出现地层吐砂、结垢、结腊等问题，导致在其他作业中出现砂堵与砂卡现象。目前，冲砂洗井作业已经成为油田现场施工最基础的工艺，同时也是保证其他作业顺利进行必不可少的一个重要环节。连续油管冲洗井洗作业主要用于处理油气井生产管柱的油污、腊垢、锈蚀或盐垢等附着在管柱内壁的杂质。连续管与旋转冲洗工具组合进行管柱清洗相比传统的清洗方式；清洗效率高，操作简单且不污染环境。其基本原理是利用清洗工具射出高速射流冲击管柱内表面，以达到清洗除垢和冲砂的目的。
3.现有的各种洗井工具基本分为单孔固定喷嘴、多孔固定喷嘴、旋转冲砂洗井工具，但是还存在以下问题，1)、一方面，单孔固定喷嘴和多孔固定喷嘴，喷头与芯轴固定连接不能相对旋转运动，无法进行360度全方位清洗，清洗效果差；2)喷头上的喷孔无法对射流进行强度调整，针对不同的清洗除垢和冲砂环境，洗井工具适用范围小，冲洗效果不佳；3)长时间的高压水流容易对喷头造成冲蚀，冲洗工具的使用寿命短。


技术实现要素：

4.针对上述缺陷或不足，本实用新型的目的在于提供一种旋转冲洗工具。
5.为达到以上目的，本实用新型的技术方案为：
6.一种旋转冲洗工具，包括与连续油管相连接的上接头，所述上接头下端连接有外筒，所述外筒内侧安装有可旋转的芯轴，所述芯轴的下端连接有喷头；所述上接头、芯轴，以及喷头的中心孔相连通形成用于清洗液流通的通道，所述喷头的侧壁上开设有三组喷孔，所述喷头上的喷孔与冲洗工具内的通道相连通；所述喷孔内均安装有用于节流增压并且可更换的喷嘴。
7.所述喷孔为台阶孔，所述喷嘴通过螺纹连接安装于喷孔的台阶面上；所述喷孔靠近中心孔一端的直径小于远离中心孔一端的直径。
8.所述喷嘴为与喷孔相匹配的柱体结构，所述喷嘴中心开设有节流孔，所述节流孔与喷孔相连通；所述喷嘴的圆周面上设置有外螺纹，所述喷嘴的外螺纹与喷孔内的内螺纹相配合。
9.所述喷嘴为高强度合金喷嘴。
10.所述喷头中心孔的下半段分为四个相互独立的小通径支流，分别为与喷头中心孔相连通的第一通径，以及围绕第一通径分布的三个第二通径，且三个第二通径均与喷头中心孔相连通；所述喷头的侧壁上从上往下依次开设有三组喷孔，分别为径向开设于喷头圆周面上的若干个第一喷孔、垂直开设于喷头圆锥面上的若干个第二喷孔，以及位于喷头前端的一个第三喷孔，所述第三喷孔位于中心孔轴线上，并且与第一通径相连通；所述第一喷孔和第二喷孔上下相对应，并且通过其中一个第二通径相连通。
11.所述第一喷孔和第二喷孔均为偏心孔，并且所述第一喷孔的喷射方向为水平喷射，所述第二喷孔的喷射方向为斜向下喷射。
12.所述第一喷孔和第二喷孔均设置有三个。
13.所述外筒上端与上接头通过l螺纹及第一紧定螺钉相连接，下端设置有与芯轴相匹配的容置腔体，所述芯轴的上端卡合于外筒下端的容置腔体内，并且通过套设于芯轴上端的冲压外圈滚针轴承和单向推力球轴承与外筒活动连接，所述芯轴上端还与上接头的下端相卡合。
14.所述芯轴的下端通过转换接头与喷头相连接，所述转换接头通过螺纹及第二紧定螺钉与芯轴固定连接，连为一体；所述转换接头的下端与喷头的上端通过螺纹相连接。
15.与现有技术比较，本实用新型的有益效果为：
16.本实用新型提供一种旋转冲洗工具，通过流体通过喷头的喷孔时产生节流，达到冲洗的目的。通过安装于喷孔中的喷嘴进一步加强节流作用，形成高速射流，提升冲洗清洁力度，可有效提升碎屑效果，达到高效清洁油管或套管内壁的目的；而且高速射流的冲洗强度可通过更换喷嘴进行调节。由于根据喷嘴内节流孔径的不同具有不同规格的喷嘴；一方面可以调整节流增压，另一方面，高压水流长时间会对喷头造成冲蚀，通过更换喷嘴来保护喷头，以提高冲洗工具的使用寿命。同时，芯轴通过滚针轴承和推力轴承与套筒活动连接，在高压清洗液经过喷嘴从喷孔喷出沿着喷头切线方向形成高速射流，高压清洗液的反作用力给喷头一个扭矩，使喷头带动芯轴一起旋转，实现360 度全方位清洗的目的，清洗效果更好；而且喷头具有三组喷射方向不同的喷孔，使清洗范围扩大，进而提高清洗工作效率。
17.另外，旋转冲洗工具在工作过程中可降低连续油管与套管内壁之间的摩阻，利于连续油管在水平井中作业。
附图说明
18.图1是本实用新型装置结构示意图；
19.图2是图1中喷头的结构示意图一；
20.图3是图1中喷头的结构示意图二；
21.图4是图3中a
‑
a向结构示意图；
22.图5是图3中b
‑
b向结构示意图；
23.图6是图1中喷嘴的结构示意图一；
24.图7是图1中喷嘴的结构示意图二。
25.图中，1—上接头；2—外筒；3—芯轴；4—转换接头；5—喷头；6—喷嘴；7—喷孔；8—密封圈；9—第一紧定螺钉；10—第二紧定螺钉；11—冲压外圈滚针轴承；12—单向推力球轴承；51—第一通径；52—第二通径；61—节流孔；71—第一喷孔；72—第二喷孔；73—第三喷孔。
具体实施方式
26.下面将结合附图对本实用新型做详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范
围。
27.如图1所示，一种旋转冲洗工具，包括与连续油管相连接的上接头1，所述上接头1下端连接有外筒2，所述外筒2内侧安装有可旋转的芯轴3，所述芯轴3的下端连接有喷头5；所述上接头1、芯轴3，以及喷头5的中心孔相连通形成用于清洗液流通的通道，所述喷头5的侧壁上开设有三组喷孔7，所述喷头5上的喷孔7与冲洗工具内的通道相连通；所述喷孔7内均安装有用于节流增压并且可更换的喷嘴6。流体通过喷头5内安装的喷嘴6产生节流，形成高速射流，达到冲洗的目的，而且高速射流的冲洗强度可通过更换喷嘴6进行调节。由于根据喷嘴6内节流孔径的不同具有不同规格的喷嘴6；一方面可以调整节流增压，另一方面，工具喷嘴6为易损件，根据使用情况可及时更换，以提高冲洗工具的使用寿命。
28.进一步的，所述喷孔7为台阶孔，所述喷嘴6通过螺纹连接安装于喷孔 7的台阶面上；进一步的，所述喷孔7靠近中心孔一端的直径小于远离中心孔一端的直径(即安装喷嘴6端喷孔的直径)。
29.在本实用新型中，如图6、图7所示，所述喷嘴6为与喷孔7相匹配的柱体结构，所述喷嘴6中心开设有节流孔61，所述节流孔61与喷孔7相连通，当冲洗液体从冲洗工具的流体通道进入喷孔7，再经过喷嘴6小孔径的节流孔61，产生节流，形成高速射流，达到冲洗的目的。
30.所述喷嘴6的圆周面上设置有外螺纹，所述喷嘴6的外螺纹与喷孔7内的内螺纹相配合，结构简单、方便操作，便于喷嘴6的更换。
31.优选的，所述喷嘴6远离流体通道的端面开设有安装沉孔，以便于喷嘴 6的拆卸、安装更换。
32.优选的，喷嘴6采用高强度合金材料的喷嘴，耐腐蚀、耐冲蚀能力更高；
33.进一步的，所述喷孔7的台阶孔内开设有内螺纹，所述喷嘴6与喷孔7 内的内螺纹相配合安装于喷孔7的台阶面上。
34.在本实用新型中，如图2、图3、图4以及图5所示，所述喷头5中心孔的下半段分为四个相互独立的小通径支流，分别为与喷头5中心孔相连通的第一通径51，以及围绕第一通径51分布的三个第二通径52，且三个第二通径52均与喷头5中心孔相连通；所述喷头5的侧壁上从上往下依次开设有三组喷孔7，分别为径向开设于喷头5圆周面上的若干个第一喷孔71、垂直开设于喷头5圆锥面上的若干个第二喷孔72，以及位于喷头5前端的一个第三喷孔73，所述第三喷孔73位于中心孔轴线上，并且与第一通径51相连通；所述第一喷孔71和第二喷孔72上下相对应，并且通过其中一个第二通径52 相连通，所述第二通径52远离喷头5中心孔的一端为盲端，且第二通径51 的盲端位于第二喷孔72的下方。
35.优选的，所述第一喷孔71和第二喷孔72均为偏心孔，并且所述第一喷孔71的喷射方向为水平喷射，所述第二喷孔72的喷射方向为斜向下喷射；由于喷孔7和喷嘴6偏心设置，高压清洗液经过喷嘴6从喷孔7喷出沿着喷头5切线方向形成高速射流，高压清洗液的反作用力给喷头5一个扭矩，使喷头5带动芯轴3一起旋转，实现360度全方位清洗的目的，清洗效果更好。
36.优选的，所述第一喷孔71和第二喷孔72均设置有三个。
37.在本实用新型中，如图1所示，所述外筒2上端与上接头1通过螺纹及第一紧定螺钉9相连接，且通过密封圈8密封配合；下端设置有与芯轴3相匹配的容置腔体，所述芯轴3的上
端卡合于外筒2下端的容置腔体内，并且通过套设于芯轴3上端的冲压外圈滚针轴承11和单向推力球轴承12与外筒 2活动连接(即芯轴3通过轴承可在外筒2内旋转转动)，所述芯轴3上端还与上接头1的下端相卡合，且通过密封圈8密封配合；所述外筒2的下端口内壁与芯轴3通过密封圈8密封配合。
38.所述芯轴3的下端通过转换接头4与喷头5相连接，所述转换接头4通过螺纹及第二紧定螺钉10与芯轴3固定连接，连为一体；所述转换接头4 的下端与喷头5的上端通过螺纹相连接，且转换接头4与喷头5的安装面设置有密封圈8密封配合。
39.对于本领域技术人员而言，显然能了解到上述具体事实例只是本实用新型的优选方案，因此本领域的技术人员对本实用新型中的某些部分所可能作出的改进、变动，体现的仍是本实用新型的原理，实现的仍是本实用新型的目的，均属于本实用新型所保护的范围。