赵树清
身份证号：13092119811227****
摘要在使用套管刮削器进行井下清刮作业过程中，遇到结垢或套管变形严重的井况，通常需要提拉加旋转解卡。常规套管刮削器的刮刀通过压板安装在刮刀架的安装槽内，曾多次出现刮刀从安装槽内脱出的情况。为此，研制了新型套管刮削器。该刮削器能够有效防止刮刀出现翻转，给作业带来了便利，具有较好的经济效益。
关键词刮削器、套管、解卡、翻转、便利
1.前言
在完井、测试和井下作业过程中，套管刮削器是不可缺少的辅助工具，主要用来对井下套管壁残留的水泥、泥块、各种结晶盐以及其他有碍正常实施作业的沉积物进行清除。以保证各种下井工具可以畅通无阻的下入，充分刮削和遇阻顺利解卡是刮削器应该具备的两个重要条件。
2.现有弹簧刮削器的特点
现有弹簧刮削器主要由壳体、刮刀、固定块、螺钉弹簧等零部件组成，如图1所示。仅通过刮刀上下两侧的固定块固定在刮刀架上，即只有通对上下两端限位防止刮刀翻转。
井下作业过程中，许多井作业周期比较长，井况不明，在以往的作业过程中，曾多次出现刮刀脱落造成井底落物的情况的发生。分析原因如下：
1—壳体；2—固定块；3—螺钉；4—刮刀；5—弹簧
a.大多数刮刀尾翼较短，固定块压住的位置有限，当刮削器受阻时，刮刀其中一端向安装槽底滑动，造成刮刀倾斜并最终脱离固定块的压制，从安装槽中脱出。
b.由于刮刀受阻向外翻转，拉断固定块安装螺钉，造成固定块与刮刀脱落，产生井底落物。
c.在套管刮削器受阻旋转钻柱解卡时，由于阻力作用刮刀产生侧向翻转，从安装槽内脱出。
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3.改进型套管刮削器
3.1结构
新型刮削器结构如图2所示。刮刀的安装槽为使用T槽铣刀加工出带有挡边的结构，刮刀在安装槽内的部分加工有翻边；刮刀在安装槽内通过挡板限位；扶正体分别安装于上下接头与刮刀架之间，以起到扶正作用；扶正体加工有定位键，通过上下接头上面的卡槽限制其旋转，上下接头与刮刀架之间通过螺纹连接。
3.2工作原理
套管清刮器通常安装在钻柱的下端，刮刀在弹簧力作用下被顶出，外表面贴紧套管内壁，随着钻柱上、下运动，对套管内壁进行刮削。当遇到套管变形或套管内壁结垢卡住刮刀时，可通过提拉加旋转管柱进行解卡。由于刮刀架安装槽挡边的限位作用，无论刮刀向任何方向倾斜都不会从安装槽脱出。刮刀旋向应与下入钻具的螺纹方向相反，以保证刮削过程中受力方向与螺纹旋紧方向一致，避免因载荷方向相反产生螺纹松扣现象，使刮削作业过程更加安全可靠。
4.主要技术参数
刮刀推荐采用上下布置两层的方式，保证其刮削套管最大内径时相互交叉重叠不小于3.5mm，数量5块/层，无需旋转钻柱即可完成整个套管内壁的刮削作业。
以9.625吋套管用刮削器为例：目前，现场使用的9.625吋套管最大和最小内径分别为228.6mm和206.4mm。根据标准API SPEC 5CT和API SPEC 5L中套管外径公差和质量公差规定，可计算出最大和最小内径分别为233.12mm和198.74mm。刮刀架最大外径D=190，刮刀加工圆弧面半径R=108mm，刮刀圆弧面夹角40°20′，有效伸缩范围为198~233mm。刮削器的作业范围可以涵盖所有9.625吋套管。对现场使用的所有内径尺寸的套管，在不考虑椭圆度的影响的前提下，内径与刮刀之间最大间隙约为0.33mm，完全可以满足通径需求。
5.结论
（1）新型套管刮削器结构，将固定块的安装螺钉这一主要承力件变为辅助件，其承载能力不再受其强度影响，安全性更加容易得到控制。
（2）该结构套管刮削器刮刀安装槽的翻边位置采用T型铣刀加工，不具有加工难度。
（3）新型套管刮管器已完成多次下井清刮服务，遇阻解卡过程中，未再出现过刮刀掉落形成井下落物的情况，作业成功率100%，具有一定的推广应用价值。
参考文献
[1]赵志超，防卡式套管刮削器的研制及应用，内江科技，2012
[2] 曲占庆、路辉、程宇辉、刘广忠、田相雷，新型防卡套管刮削器的研制与应用，石油机械，2011
[3]张乐、毛天聪、史源源，一趟管柱通刮变形装置研究与应用，新疆石油科技，2018