套管内壁清理装置

技术领域

本发明涉及石油钻井装备技术领域，尤其涉及一种套管内壁清理装置。

背景技术

在石油试油修井作业中，当油气井钻井完毕，对该井某一井段射孔后，就需要对该油气井进行试油测试作业，从而达到测试和作业的目的。试油测试作业中使用的套管，套管的内壁需要为比较清洁的状态，避免杂质造成干扰，因此，试油作业前，需要对套管的内壁进行清理。

套管的内壁通常设有螺纹，一些杂质容易粘附在螺纹槽内。套管内壁的螺纹槽内的杂质比较难以清理，易存在残留，导致无法对套管的内壁进行全面清理，残留的杂质会影响后续工作的进行。

发明内容

本发明的目的是提供一种套管内壁清理装置，以缓解套管的内壁容易残留杂质的技术问题。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种套管内壁清理装置，包括：

旋转杆；

第一电机，其与所述旋转杆连接，用于驱动所述旋转杆旋转；

平移机构和清洁刷，所述清洁刷通过所述平移机构安装于所述旋转杆，所述平移机构用于驱动所述清洁刷沿所述旋转杆的轴向移动；

固定机构，其用于固定待清理的套管，使所述套管套设于所述旋转杆外，并且所述清洁刷与所述套管的内壁接触。

在优选的实施方式中，所述平移机构包括丝杠、第二电机、连接块和导向机构，所述清洁刷固接于所述连接块；所述连接块与所述导向机构连接，所述导向机构使所述连接块的运动方向平行于所述旋转杆的轴向；所述连接块与所述丝杠连接，所述第二电机与所述丝杠连接，以驱动所述丝杠旋转，带动所述连接块沿所述旋转杆的轴向移动。

在优选的实施方式中，所述导向机构包括限位杆和限位块，所述限位杆固定于所述旋转杆，并且所述旋转杆平行于所述限位杆，所述限位块可滑动地套设于所述限位杆；所述连接块与所述限位块固接。

在优选的实施方式中，所述旋转杆的两端固接有第一固定块和第二固定块，所述第一固定块位于所述旋转杆的靠近所述第一电机的一端；所述限位杆的两端分别固定于所述第一固定块和所述第二固定块；所述丝杠的两端分别安装于所述第一固定块和所述第二固定块；所述第一固定块设有第一容置腔，所述第二电机安装于所述第一容置腔。

在优选的实施方式中，所述套管内壁清理装置包括底座和安装柱，所述旋转杆和第一电机均安装于所述安装柱。

在优选的实施方式中，所述固定机构包括第一固定环和设于所述第一固定环的内壁的橡胶垫，所述第一固定环固定于所述底座，所述套管能够穿设于所述第一固定环内，所述橡胶垫与所述套管的侧壁接触。

在优选的实施方式中，所述固定机构包括第二固定环，所述第一固定环、所述第二固定环和所述安装柱沿所述旋转杆的轴向依次分布；所述第二固定环内设有第一弧形板，所述第一弧形板能够支撑所述套管的侧壁。

在优选的实施方式中，所述固定机构包括夹持机构和设于所述第二固定环内的第二弧形板，所述第二弧形板与所述第一弧形板相对设置，所述夹持机构与所述第二弧形板连接，能够驱动所述第二弧形板沿所述第二固定环的径向移动，以使所述第二弧形板与所述套管的侧壁抵接。

在优选的实施方式中，所述夹持机构包括夹持螺栓，所述夹持螺栓沿所述第二固定环的径向螺纹连接于所述第二固定环，所述第二弧形板安装于所述夹持螺栓的端部。

在优选的实施方式中，所述旋转杆平行于水平方向设置。

本发明的特点及优点是：

使用该套管内壁清理装置对套管进行清理，通过固定机构对待清理的套管进行固定，旋转杆和清洁刷位于套管内，清洁刷与套管的内壁接触。平移机构带动清洁刷沿套管的轴向移动，同时，旋转杆在第一电机的驱动下，带动平移机构和清洁刷旋转，使得清洁刷沿螺旋线运动。清洁刷沿螺旋线运动，对套管的内壁进行清理，便于将套管的内壁上杂质带出，并且，尤其对于套管内壁上的螺纹槽，由于螺纹槽为沿螺旋线延伸，清洁刷沿螺旋线运动，更容易将螺纹槽内的杂质带出，减少螺纹槽内残留杂质，提高了对套管的内壁的清洁效果，有利于对套管作全面清洁。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的套管内壁清理装置与套管的配合示意图；

图2为图1所示的套管内壁清理装置中的第一固定环的结构示意图；

图3为图1所示的套管内壁清理装置中的第二固定环的结构示意图；

图4为本发明提供的套管内壁清理装置的剖视图；

图5为图4所示的套管内壁清理装置中的旋转杆与平移机构的结构示意图。

附图标号说明：

10、套管；

20、清洁刷；

30、旋转杆；31、第一电机；

41、第一固定块；411、第一容置腔；42、第二固定块；

50、平移机构；51、丝杠；52、第二电机；53、连接块；

60、导向机构；61、限位杆；62、限位块；

70、底座；71、安装柱；711、第二容置腔；712、凹槽；

80、固定机构；

81、第一固定环；811、橡胶垫；

82、第二固定环；

91、第一弧形板；92、第二弧形板；93、夹持机构；94、夹持螺栓；95、支撑块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种套管10内壁清理装置，如图1和图4所示，该套管10内壁清理装置包括：旋转杆30、第一电机31、平移机构50、清洁刷20和固定机构80；第一电机31与旋转杆30连接，用于驱动旋转杆30旋转；清洁刷20通过平移机构50安装于旋转杆30，平移机构50用于驱动清洁刷20沿旋转杆30的轴向移动；固定机构80用于固定待清理的套管10，使套管10套设于旋转杆30外，并且清洁刷20与套管10的内壁接触。

使用该套管10内壁清理装置对套管10进行清理，通过固定机构80对待清理的套管10进行固定，旋转杆30和清洁刷20位于套管10内，清洁刷20与套管10的内壁接触。平移机构50带动清洁刷20沿套管10的轴向移动，同时，旋转杆30在第一电机31的驱动下，带动平移机构50和清洁刷20旋转，使得清洁刷20沿螺旋线运动。清洁刷20沿螺旋线运动，对套管10的内壁进行清理，便于将套管10的内壁上杂质带出，并且，尤其对于套管10内壁上的螺纹槽，由于螺纹槽为沿螺旋线延伸，清洁刷20沿螺旋线运动，更容易将螺纹槽内的杂质带出，减少螺纹槽内残留杂质，提高了对套管10的内壁的清洁效果，有利于对套管10作全面清洁。

在本发明的一实施方式中，平移机构50包括丝杠51、第二电机52、连接块53和导向机构60；连接块53与导向机构60连接，清洁刷20固接于连接块53，导向机构60使连接块53的运动方向平行于旋转杆30的轴向；连接块53与丝杠51连接，第二电机52与丝杠51连接，以驱动丝杠51旋转，带动连接块53沿旋转杆30的轴向移动。连接块53可以与丝杠51螺纹连接，将丝杠51的旋转运动转化为连接块53的移动。该实施方式具有结构紧凑，清洁刷20运动平稳的特点。但是，平移机构50的结构形式不限于一种，例如，可以使用齿轮齿条结构替换丝杠51。

如图4和图5所示，导向机构60包括限位杆61和限位块62，限位杆61固定于旋转杆30，并且旋转杆30平行于限位杆61，限位块62可滑动地套设于限位杆61；连接块53与限位块62固接。通过限位杆61与限位块62相配合，阻止连接块53发生旋转，从而将连接块53的运动限定为沿限位杆61平移。具体地，限位块62上设有与限位杆61相配合的通孔，限位杆61穿设于限位块62中。

如图5所示，旋转杆30的两端固接有第一固定块41和第二固定块42，第一固定块41位于旋转杆30的靠近第一电机31的一端；限位杆61的两端分别固定于第一固定块41和第二固定块42；丝杠51的两端分别安装于第一固定块41和第二固定块42；第一固定块41设有第一容置腔411，第二电机52安装于第一容置腔411。第一固定块41与第二固定块42为限位杆61和丝杠51提供支撑。通过设置第一容置腔411，并将第二电机52安装于第一容置腔411中，可以对第二电机52起到保护作用，保障第二电机52稳定运行。

该套管10内壁清理装置的布置方式不限一种，例如旋转杆30可以平行于竖直方向设置，也可以平行于水平方向设置。优选地，旋转杆30平行于水平方向设置，以方便清洁刷20随着其运动将套管10内壁上的杂质带出；丝杠51、限位杆61与旋转杆30均相平行，在实施方式中，丝杠51、限位杆61与旋转杆30均平行于水平方向设置。

在本发明的一实施方式中，该套管10内壁清理装置包括底座70和安装柱71，旋转杆30和第一电机31均安装于安装柱71。安装柱71为旋转杆30和第一电机31提供支撑。进一步地，安装柱71设有第二容置腔711，第一电机31设置于第二容置腔711中，可以对第一电机31起到保护作用，保障第一电机31稳定运行。如图4所示，安装柱71的端面设有凹槽712，待清理的套管10可以伸入至该凹槽712，以对套管10的位置进行限定，减少套管10发生窜动，有利于保障清洁效果。

通过固定机构80，对套管10进行固定，使套管10与旋转轴平行。固定机构80包括第一固定环81和设于第一固定环81的内壁的橡胶垫811，如图1和图2所示，第一固定环81固定于底座70，套管10能够穿设于第一固定环81内，橡胶垫811与套管10的侧壁接触，可以对套管10起到支撑作用，橡胶垫811还可以减少套管10发生晃动，有利于清洁刷20平稳地对套管10进行清洁。优选地，橡胶垫811呈弧形，第一固定环81内设有多个呈圆周分布的橡胶垫811。

在本发明的一实施方式中，固定机构80包括第二固定环82，如图1和图3所示，第一固定环81、第二固定环82和安装柱71沿旋转杆30的轴向依次分布；第二固定环82内设有第一弧形板91，第一弧形板91能够支撑套管10的侧壁。第一固定环81和第二固定环82分别对套管10进行支撑，有利于使套管10的位置保持稳定。第二固定环82可以通过支撑块95固定于底座70。

进一步地，固定机构80包括夹持机构93和设于第二固定环82内的第二弧形板92，第二弧形板92与第一弧形板91相对设置，夹持机构93与第二弧形板92连接，能够驱动第二弧形板92沿第二固定环82的径向移动，以使第二弧形板92与套管10的侧壁抵接。通过调整第二弧形板92的位置，使第一弧形板91与第二弧形板92分别抵接于套管10的相对的两侧，对套管10进行夹持固定，可以更好地保障套管10的位置的稳定性，提高清洁效果。

夹持机构93用于驱动第二弧形板92沿第二固定环82的径向移动。如图3所示，夹持机构93包括夹持螺栓94，夹持螺栓94沿第二固定环82的径向螺纹连接于第二固定环82，第二弧形板92安装于夹持螺栓94的端部。转动夹持螺栓94，可以使夹持螺栓94同时沿第二固定环82的径向移动，从而带动第二弧形板92移动。第二弧形板92安装于夹持螺栓94的端部，且第二弧形板92能够相对夹持螺栓94绕其轴线转动。优选地，夹持螺栓94的外端设有控制块，控制块上固定连接有橡胶片，以方便对夹持螺栓94进行操作。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。