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1.本实用新型涉及井下打捞工具技术领域，特别地涉及一种井下扫砂工具。


背景技术：

2.现有的井下打捞工具，无法打捞被井下砂砾、岩屑等长时间掩埋的外打捞颈，因此需要首先对井下的砂砾、岩屑进行清理。目前，现有技术中也可以针对砂砾、岩屑进行清理的研究，但是基本上都是采用真空吸附或者流体冲击等单一的方式来清理砂砾、岩屑。这些方式虽然原理上都能实现对于砂砾、岩屑的清理，但是对于实际情况，井下的砂砾、岩屑具有一定堆积厚度并且堆积结构比较紧实，所以单纯利用流体来清理的效果很不理想，效率也不高。
3.因此，有必要提供一种在打捞前能够先使被打捞的外打捞颈周围的砂砾、岩屑等沉积物松动的工具。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术中的问题，本技术提出了一种井下扫砂工具。
5.本实用新型提出的一种井下扫砂工具，包括：
6.套筒组件，其包括定位套筒与连接在所述定位套筒一端的旋转套筒，所述旋转套筒在周向上与所述定位套筒活动配合，所述旋转套筒末端为扫砂端；
7.驱动芯轴，其穿设于所述套筒组件内并能够相对所述套筒组件轴向移动，所述驱动芯轴靠近所述定位套筒的一端连接抽拉钢索；
8.传动组件，其包括设置在所述驱动芯轴外周面上的螺旋槽以及设置在所述旋转套筒内壁上的传动件，所述传动件凸起于所述旋转套筒的内壁并配合至所述螺旋槽内部。
9.在一个实施方式中，所述旋转套筒的一端具有外径减小的连接段，所述连接段嵌套于所述定位套筒的端部，所述连接段与所述旋转套筒之间设置有活动连接结构。
10.在一个实施方式中，所述活动连接结构包括沿所述套筒组件周向连续延伸的限位滑槽以及部分地配合至所述限位滑槽中的滑块，所述限位滑槽设置在所述连接段的外壁或所述定位套筒端部的内壁上。
11.在一个实施方式中，所述旋转套筒的扫砂端处设置有扫砂齿，多个所述扫砂齿沿所述旋转套筒的周向连续分布，以使所述旋转套筒的扫砂端呈锯齿状。
12.在一个实施方式中，所述定位套筒上设置有定位结构，所述定位结构包括在所述定位套筒外壁上沿周向设置的多个弹性件，所述弹性件能够抵接于井下油管的内壁。
13.在一个实施方式中，所述弹性件为弓簧片，所述弓簧片的两端连接于所述定位套筒、其两端之间的中部为相对所述定位套筒外凸的弹性定位部。
14.在一个实施方式中，所述定位结构还包括开设在所述定位套筒外壁上的装配槽，所述装配槽的一端槽壁凸出有挡块，所述挡块与所述装配槽的槽底之间具有装配间隙；
15.其中，所述弓簧片的一端限位安装于所述装配间隙中、另一端固定在所述装配槽
中。
16.在一个实施方式中，还包括接头，所述接头固定连接在所述驱动芯轴的端部，所述接头连接所述抽拉钢索。
17.在一个实施方式中，所述旋转套筒的扫砂端的内径相对所述传动件所在的部分扩大，所述驱动芯轴的端部具有对应在所述扫砂端内且直径扩大的锥形头部；
18.其中，所述锥形头部的投影完全覆盖所述驱动芯轴外壁与所述旋转套筒内壁之间的配合间隙。
19.在一个实施方式中，所述传动件采用滚珠，所述旋转套筒的内壁上具有定位所述滚珠的定位槽，所述滚珠部分地容纳于所述定位槽中。
20.上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本实用新型的目的。
21.本实用新型提供的一种井下扫砂工具，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：
22.本实用新型的一种扫砂工具，可以对井下砂砾、岩屑的沉积、堆积结构进行搅动，而使其松动，以解决砂砾、岩屑的沉积、堆积结构过于紧实而导致的清理困难的问题。经过本实用新型的工具的搅动清理，可以使后续的流体有效携带松动的砂砾、岩屑输出，以实现最终完全清理的目的。
附图说明
23.在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：
24.图1显示了本实用新型的扫砂工具的整体结构示意图；
25.图2显示了本实用新型的扫砂工具的驱动芯轴的结构示意图。
26.在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
27.附图标记：
28.1-套筒组件，11-定位套筒，12-旋转套筒，121-连接段，122-扫砂端，123-扫砂齿，2-驱动芯轴，21-锥形头部，3-传动组件，31-螺旋槽，32-传动件，4-活动连接结构，41-滑块，42-限位滑槽，5-定位结构，51-弓簧片，52-装配槽，521-挡块，6-接头。
具体实施方式
29.下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
30.本实用新型的实施例提供了一种井下扫砂工具，包括：
31.套筒组件1，其包括定位套筒11与连接在定位套筒11一端的旋转套筒12，旋转套筒12在周向上与定位套筒11活动配合，旋转套筒12末端为扫砂端122；
32.驱动芯轴2，其穿设于套筒组件1内并能够相对套筒组件1轴向移动，驱动芯轴2靠近定位套筒11的一端连接抽拉钢索；
33.传动组件3，其包括设置在驱动芯轴2外周面上的螺旋槽31以及设置在旋转套筒12内壁上的传动件32，传动件32凸起于旋转套筒12的内壁并配合至螺旋槽31内部。
34.具体地，附图图1与图2所示，本实用新型的扫砂工具的目的是针对井下沉积、堆积的砂砾、岩屑进行清理，主要是利用工具对砂砾、岩屑的沉积、堆积结构进行松动，以解决砂
砾、岩屑的沉积、堆积结构过于紧实而导致的清理困难的问题。经过本实用新型的工具的预清理，能够便于后续的流体携带松动的砂砾、岩屑输出，以实现最终完全清理的目的。
35.本实用新型的扫砂工具的结构原理为：扫砂工具从结构上主要包括四个部分，即用于井下定位的定位套筒11、用于直接执行扫砂动作的旋转套筒12、用于输出动力的驱动芯轴2以及用于将驱动芯轴2的动力输出至旋转套筒12的传动组件3。其中，定位套筒11与旋转套筒12彼此连接配合作为工具的外筒部分，定位套筒11上具有能够与井下油管的内壁进行定位配合的定位结构5，在定位套筒11进行定位后，驱动芯轴2通过传动组件3驱动旋转套筒12旋转，旋转套筒12末端的扫砂端122接触并搅动砂砾、岩屑的沉积、堆积结构，以达到松动、清理的目的。
36.进一步而言，驱动芯轴2的动力来源于井上的抽拉，在定位套筒11定位后，通过反复抽拉钢索带动驱动芯轴2沿轴向往复运动，通过驱动芯轴2表面设置的螺旋槽31与旋转套筒12的内壁上设置的传动件32的配合，使驱动芯轴2沿轴向的往复运动转化为旋转套筒12在周向上的旋转，以此实现对于砂砾、岩屑的沉积、堆积结构的搅动。
37.在一个实施例中，定位结构5包括在定位套筒11外壁上沿周向设置的多个弹性件，弹性件能够抵接于井下油管的内壁。通过弹性件与井下油管内壁之间的抵接而产生的摩擦力，实现定位套筒11在井下与油管的相对固定。弹性件可以采用多种结构，只要能够实现与井下油管内壁之间的相对挤压、抵接，从而产生定位所需的摩擦力。
38.优选地，弹性件为弓簧片51，弓簧片51的两端连接于定位套筒11、其两端之间的中部为相对定位套筒11外凸的弹性定位部。
39.具体地，如附图图1所示，弹性件采用弓簧片51，弓簧片51为弓字形(弧形)的弹簧片，其两端连接在定位套筒11上的外壁上，弓簧片51整体凸出于定位套筒11，其两端之间的中部位置为弧形的顶端并作为弹性定位部。在定位时，弹性定位部抵接井下油管的内壁并产生形变，从而相互挤压，进而产生一定大小的摩擦力，定位套筒11通过该摩擦力与油管相对固定。
40.优选地，弓簧片51两端之间中部位置的弹性定位部具有外侧表面为平面的直线段，该直线段的平面的外表为能够与油管内壁面面接触，以通过增大接触面积而增大摩擦力。
41.在一个实施例中，定位结构5还包括开设在定位套筒11外壁上的装配槽52，装配槽52的一端槽壁凸出有挡块521，挡块521与装配槽52的槽底之间具有装配间隙；
42.其中，弓簧片51的一端限位安装于装配间隙中、另一端固定在装配槽52中。
43.具体地，如附图图1所示，弓簧片51装配于定位套筒11外壁上的装配槽52中，具体而言，弓簧片51的一端通过紧固件固定在装配槽52的槽底(也可以是槽壁)，弓簧片51的另一端限位安装于挡块521和装配槽52的槽底之间的装配间隙中。基于弓簧片51的形变远离，在形变时，其凸出于定位套筒11的高度会产生变化，这种变化会反映至弓簧片51端部的移动；从而使弓簧片51一端固定，另一端限位于装配间隙中并能够在装配间隙中移动一定距离，为弓簧片51的形变提供空间。
44.在一个实施例中，定位结构5还包括设置在定位套筒11上的形变控制件，形变控制件的位置对应于弓簧片51中部凸起的弹性定位部，形变控制件可以使弓簧片51沿径向向内的方向产生一定程度的形变，以降低弹性定位部凸起的高度。
45.具体地，在工具扫砂下入井下时，可以利用形变控制件使弓簧片51沿径向向内的方向产生一定程度的形变，从而降低弹性定位部凸起的高度，这样可以使弓簧片51避免与油管内壁产生接触或减小二者接触部分的摩擦力，以在工具未到达目标位置时，避免产生摩擦力或产生过大的摩擦力而影响工具在井下油管内的正常移动。
46.进一步地，形变控制件可以采用多种结构。例如可以采用具有一定磁力吸附范围的电磁铁，将电磁铁设置在装配槽52内，利用电磁铁打开时的磁力来吸引弓簧片51，使弓簧片51沿径向向内的方向产生一定程度的形变。形变控制件也可以采用钢丝牵引结构，牵引钢丝沿轴向穿设在定位套筒11内，经过开设在装配槽52槽底的牵引孔后沿径向穿出并连接(绑扎)弓簧片51的弹性定位部(内壁上设置绑扎的吊耳)，这样可以在井上向牵引钢丝施加牵引力，也能够使弓簧片51沿径向向内的方向产生一定程度的形变。
47.在一个实施例中，旋转套筒12的一端具有外径减小的连接段121，连接段121嵌套于定位套筒11的端部，连接段121与旋转套筒12之间设置有活动连接结构4。
48.具体地，如附图图1所示，旋转套筒12利用连接段121与定位套筒11的端部嵌套连接，旋转套筒12本身与定位套筒11的外径一致。这样可以保证旋转套筒12与定位套筒11所构成的工具的外筒的外形尺寸的一致性，从而便于在井下油管内移动，避免外形尺寸不一致可能导致的部分结构与油管之间产生阻碍。
49.在一个实施例中，活动连接结构4包括沿套筒组件1周向连续延伸的限位滑槽42以及部分地配合至限位滑槽42中的滑块41，限位滑槽42设置在连接段121的外壁或定位套筒11端部的内壁上。
50.具体地，旋转套筒12与定位套筒11利用活动连接结构4实现在轴向上的相对固定以及在周向上的相对活动，活动连接结构4的滑块41限位于限位滑槽42的内部并可以在周向上沿限位滑槽42滑动，这样就是分别实现了在两个方向上的相对固定与相对活动。限位滑槽42可以设置在连接段121的外壁或定位套筒11端部的内壁上，相应地，滑块41也可以设置在连接段121的外壁或定位套筒11端部的内壁上，且限位滑槽42与滑块41分别位于上述的两个壁面上。活动连接结构4可以沿轴向设置多个，参照附图图1，本实施例中设置了两个活动连接结构4。
51.在一个实施例中，旋转套筒12的扫砂端122处设置有扫砂齿123，多个扫砂齿123沿旋转套筒12的周向连续分布，以使旋转套筒12的扫砂端122呈锯齿状。
52.具体地，如附图图1所示，旋转套筒扫砂端通过设置的扫砂齿而呈现锯齿状结构，这样扫砂齿的尖端可以更好的深入井下砂砾、岩屑的沉积、堆积结构，从而可以实现不断“掘进”，充分发挥对于砂砾、岩屑的沉积、堆积结构的松动作用。
53.在一个实施例中，还包括接头6，接头6固定连接在驱动芯轴2的端部且二者采用螺纹连接，接头6连接抽拉钢索。
54.具体地，接头6的尺寸大于固定套筒端部的内径，这样接头6可以抵接于固定套筒的端面，进一步作为驱动芯轴2沿轴向移动的一端的行程终点(下移的行程终点)，另一端的行程终点通过驱动芯轴2外径与套筒的内径的设置来确定。
55.需要说明的是，驱动芯轴2的行程实际上可以在传动组件3中被限定出，即螺旋槽31不设置为通槽(两端封闭)，这样传动件32在相对移动至螺旋槽31的端部时会被阻挡，从而限定出行程终点，这样此处的接头6可以作为进一步的行程终点，避免传动件32相对移动
至螺旋槽31的端部或避免传动件32在相对移动至螺旋槽31的端部是产生撞击而影响结构。
56.在一个实施例中，旋转套筒12的扫砂端122的内径相对传动件32所在的部分扩大，驱动芯轴2的端部具有对应在扫砂端122内且直径扩大的锥形头部21；
57.其中，锥形头部21的投影完全覆盖驱动芯轴2外壁与旋转套筒12内壁之间的配合间隙。
58.具体地，如附图图1所示，驱动芯轴2的端部具有锥形头部21，该锥形头部21位于内径扩大的扫砂端122内，且锥形头部21在旋转套筒12横截面所在平面内的投影完全覆盖驱动芯轴2外壁与旋转套筒12内壁之间的配合间隙，这样做的目的有三个：其一，头部设置为锥形，有利于扫砂工具相对砂砾、岩屑的堆积结构的“掘进”；其二，锥形头部21可以对上述的配合间隙进行一定的遮挡，避免井下的砂砾、岩屑直接进入该配合间隙中而导致驱动芯轴2与旋转套筒12相对卡住；其三，锥形头部21尺寸大于旋转套筒12主体的内径，这样锥形头部21可以抵接在旋转套筒12的传动件32所在的部分与其扫砂端122部分之间过渡的台面上，从而构成驱动芯轴2轴向移动的另一端的行程终点，其效果与前述接头6部分的构成的行程终点的效果类似。
59.在一个实施例中，传动件32采用滚珠，旋转套筒12的内壁上具有定位滚珠的定位槽，滚珠部分地容纳于定位槽中。
60.具体地，传动件32采用滚珠，进而可以使传动组件3中的滑动摩擦转变为滚动摩擦，进而减小摩擦组件，同时避免接触面的过渡磨损。同理，前述活动连接结构4的滑块41也可以采用相同的滚珠结构，起到同样的技术效果。
61.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
62.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。