[发明专利]井筒的清理装置及清理方法

权利要求书

1.一种井筒的清理装置，其特征在于，所述装置包括：油管、驱动部件、连接杆、钻头和至少一个扩孔轮；

所述油管与所述驱动部件的一端连接，所述驱动部件的另一端与所述连接杆的一端连接，所述连接杆的另一端与所述钻头连接，所述至少一个扩孔轮固定在所述连接杆的外侧；

所述驱动部件，用于驱动所述连接杆和所述钻头旋转；

所述钻头，用于钻除固结在井筒中心的防砂材料，在所述防砂材料上形成中心孔；

所述至少一个扩孔轮，用于钻除从所述中心孔至所述井筒内壁之间的防砂材料；

所述油管内注入预设压力的冲砂液，用于通过预设压力的所述冲砂液将钻除掉的所述防砂材料携带出所述井筒外。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，扩孔轮的数量为多个时，所述多个扩孔轮在所述连接杆的外侧呈纵向排列，且所述多个扩孔轮的外径从所述钻头到所述驱动部件方向依次增加。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个扩孔轮的外径尺寸与所述井筒的内径尺寸相匹配；

所述至少一个扩孔轮，用于通过所述井筒的内壁对所述钻头进行扶正，保持所述钻头竖直向下钻除固结在所述井筒中心的防砂材料。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个扩孔轮的外壁倾斜设置多个导流槽；

所述多个导流槽，用于向所述冲砂液提供压力，通过增压后的所述冲砂液将钻除掉的所述防砂材料携带出所述井筒外。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述扩孔轮的下边缘设置有倒角结构的环形凹台；

所述环形凹台与所述多个导流槽的边缘构成钻削头；所述钻削头，用于钻除从所述中心孔至所述井筒内壁之间的防砂材料。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括压力泵，所述压力泵与所述油管连接，用于为所述油管内的冲砂液提供压力。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动部件为液压马达。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述连接杆的外壁设置外螺纹，所述至少一个扩孔轮的内壁设置内螺纹；

所述至少一个扩孔轮，通过所述外螺纹和所述内螺纹固定在所述连接杆的外侧。

9.一种井筒的清理方法，其特征在于，应用于权利要求1至8任一项所述的清理装置；所述方法包括：

确定所述油管内待泵入冲砂液的预设排量，以及所述钻头待施加在防砂材料上的预设压力；

将所述清理装置下入到井筒内的预设位置，所述预设位置为所述防砂材料在所述井筒内的位置；

根据所述预设排量，向所述油管泵入冲砂液；

调整所述钻头的钻压至所述预设钻压，所述钻头在所述预设钻压下，钻除固结在所述井筒中心的防砂材料；

在所述防砂材料上形成中心孔，通过所述至少一个扩孔轮钻除从所述中心孔至所述井筒内壁之间的防砂材料，通过预设压力的所述冲砂液将钻除掉的所述防砂材料携带出所述井筒外。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定所述油管内待泵入冲砂液的预设排量，以及所述钻头待施加在防砂材料上的预设压力，包括：

获取所述清理装置的质量，将所述清理装置的质量加上预定压力值，得到所述预设钻压；

获取所述冲砂液的阻力系数、所述防砂材料在所述冲砂液中的自由下沉速度和所述冲砂液流经的通道的截面积；

根据所述阻力系数、所述自由下沉速度和所述截面积，通过以下公式一，得到所述预设排量；

公式一：Q＝3RAV

其中，Q表示所述预设排量，R表示所述阻力系数，A表示所述截面积，V表示所述自由下沉速度。