[发明专利]一种智能刮管装置及方法

说明书

本发明公开了一种智能刮管装置及方法。其中刮管装置包括井下工具串和地面控制单元；井下工具串包括刮管件、电机、电池开关阀以及加重杆；电池开关阀包括外套、可导电的芯轴以及蓄电池；外套的内部设置有上端开放、下端封闭的安装孔，且安装孔的内壁上设置有第一限位台阶；芯轴的下端位于安装孔内且可上下运动；在芯轴的外壁上还设置有位于第一限位台阶下方的限位凸起；加重杆的下端与芯轴的上端连接；外套的下端与电机的机身的上端连接；电机的输出轴与刮管件连接；电机通过导线与蓄电池电连接并形成电气回路。芯轴与外套的相对位置可控制电气回路的连通与断开，使遇到污垢时电机可自动启动驱动刮管件清除污垢，提高刮管效率，减轻劳动强度。

技术领域

本发明涉及油田机械技术领域，特别涉及一种智能刮管装置及方法。

背景技术

在油田生产过程中，油井及注水井的油管是沟通地面与地层的重要通道。但是油管在长时间使用后，其内壁上容易结垢、结蜡、结盐，或者附着其他污垢，使得油管的过流面积减小，导致在注水、修井作业过程中出现油管通道不畅通，工具遇阻无法下入的问题，因此需要定期利用刮管装置对油管进行清理。

目前常用的刮管装置主要包括：刮管心筒、可转动地套装在刮管心筒上的刮管套、沿周向均匀设置在刮管套外壁上的多个螺旋刀片。其中，刮管心筒的壁上及刮管套的壁上设置有连通的多个过流孔，且过流孔位于相邻的螺旋刀片之间。在应用时，将钻杆与刮管心筒连接，将挂管装置下入油管内，然后向钻杆内泵注工作液，工作液由刮管心筒的内腔流通至刮管套外，并在螺旋刀片之间的间隙流通，从而推动刮管套转动，进而利用螺旋刀片刮削油管内壁上的污垢，完成对油管的清理。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有的刮管装置依靠液体的推力作用实现刮管套的旋转，进而实现对油管内壁污垢的刮削。这种方式一方面使得刮削动力不足，不能有效清理油管内壁的污垢，另一方面需要人工控制刮管套的转动，增加工作人员的劳动强度。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明实施例提供一种智能刮管装置及方法。

具体而言，包括以下的技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种智能刮管装置，包括：井下工具串和地面控制单元；

所述井下工具串包括：可在旋转状态下刮削油管内壁污垢的刮管件、电机、电池开关阀以及加重杆；

所述电池开关阀包括外套、可导电的芯轴以及蓄电池；

所述外套的内部设置有上端开放、下端封闭的安装孔，且所述安装孔的内壁上设置有第一限位台阶；所述芯轴的下端位于所述安装孔内且可上下运动；在所述芯轴的外壁上还设置有位于所述第一限位台阶下方的限位凸起；

所述加重杆的上端通过钢丝与所述地面控制单元连接，所述地面控制单元用于控制所述钢丝的上提或者下放；

所述加重杆的下端与所述芯轴的上端连接；

所述外套的下端与所述电机的机身的上端连接；

所述电机的输出轴与所述刮管件连接；

所述电机通过导线与所述蓄电池电连接并形成电气回路；当所述限位凸起与第一限位台阶相接触时，所述芯轴的下端与所述安装孔的下端之间具有第一预设距离的空隙，所述电气回路被所述安装孔断开；当所述限位凸起与所述第一限位台阶分离且所述芯轴相对于所述外套向下移动第二预设距离后，所述电气回路可通过所述芯轴连通。

可选地，所述外套的内部还设置有蓄电池容纳腔，所述蓄电池容纳腔与所述安装孔彼此隔开，所述蓄电池设置在所述蓄电池容纳腔内，且所述蓄电池容纳腔的腔壁上设置有用于所述导线通过的通孔。

可选地，所述外套的下端与所述电机的机身的上端之间还连接有短节，所述蓄电池设置在所述短节内。