液压式锚定机构及采用其的斜向器制造技术

一种液压式锚定机构，包括第一主体和第二主体，其中：所述第一主体和第二主体之间通过滑槽连接，且在所述第一主体和第二主体之间形成有一空腔，在所述空腔中设置有一受液控管线控制的膨胀装置；平时所述第一主体和第二主体保持在使二者总长度最大的第一状态；当所述液控管线中通入控制液而激活所述膨胀装置时，所述膨胀装置推动所述第二主体沿着所述滑槽移动，而保持在使二者总长度变小的第二状态。以及一种采用该液压式锚定机构的斜向器。本实用新型专利技术有效克服了现有技术中的不足，将斜向器可靠地固定在套管内壁，同时，同一个锚定机构可以适应较大尺寸范围的套管内径。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种锚定机构，尤其是涉及一种液压式锚定机构及采用其的斜向器，可以用于在石油钻井过程中的开窗作业。
技术介绍
在石油钻井过程中，套管开窗侧钻是油田开采的常用方式。斜向器是套管开窗的必用工具。斜向器锚定机构是斜向器的最重要的组成部分，锚定机构将斜向器固定在套管内壁。它的可靠性与否是决定开窗作业是否顺利的关键因素。目前市场上斜向器锚定机构是通过液压座封后，卡瓦伸出锚定机构主体，锚定在套管内，实现对斜向器定位；其主要缺点是固定不可靠轴向滑动或周向转动，同一工具适用的套管内径尺寸范围小。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种液压式锚定机构及采用其的斜向器，以避免斜向器在开窗作业中容易向下滑落，旋转松动的事故发生，实现锚定机构可靠定位在套管上。为了实现上述目的，作为本技术的一个方面，本技术提供了一种液压式锚定机构，包括第一主体和第二主体，其中：所述第一主体和第二主体之间通过滑槽连接，且在所述第一主体和第二主体之间形成有一空腔，在所述空腔中设置有一受液控管线控制的膨胀装置；平时所述第一主体和第二主体保持在使二者总长度最大的第一状态；当所述液控管线中通入控制液而激活所述膨胀装置时，所述膨胀装置推动所述第二主体沿着所述滑槽移动，而保持在使二者总长度变小的第二状态。其中，所述滑槽为T形槽、V形槽或斜面双滑轨。其中，所述第一主体和第二主体之间通过一斜面接触，所述第二主体可以在所述第一主体的所述斜面上滑动。其中，所述第二主体上设置有锚片，用于将所述液压式锚定机构在套管管壁上进行锚定；所述锚片优选通过焊接、一体成型或螺接而与所述第二主体连接；所述锚片进一步优选通过螺钉与所述第二主体连接。其中，所述第一主体和第二主体之间设置有剪钉，平时用于固定所述第一主体和第二主体，当所述液控管线中通入控制液而激活所述膨胀装置时所述剪钉被剪断。其中，当所述液控管线中通入控制液而激活所述膨胀装置，使所述第二主体沿着滑槽而相对所述第一主体移动时，能够使所述液压式锚定机构的有效外径发生变化，从而实现锚定在套管内壁。其中，所述膨胀装置包括：缸筒、释放活塞和弹簧，所述缸筒和所述释放活塞分别与所述第一主体和第二主体连接，彼此能够相对滑动且保持密封，所述液控管线与所述缸筒内空间连通；所述弹簧在平时保持压缩状态，当所述液控管线中通入控制液而推动所述缸筒与所述释放活塞相对运动，即激活所述膨胀装置时，所述弹簧推动所述第二主体沿着所述滑槽移动，而最终保持在使二者长度最小的第二状态。其中，所述缸筒上设置有弹爪，平时抓紧所述释放活塞，当受弹簧作用下会张开而释放所述释放活塞。作为本专利技术的另一个方面，本技术还提供了一种液压式锚定机构，包括第一主体和第二主体，其中：所述第一主体和第二主体通过T形槽相互连接在一起，在所述第一主体的下部装有弹簧下座；弹簧下座与一缸筒连接；弹簧下座内部装有释放活塞，释放活塞上装有O型圈；在缸筒的外端装有弹簧，弹簧的一端顶在弹簧下座上，另一端顶在弹簧上座上；缸筒的上部弹性爪头放置在弹簧上座内部，中间被限位杆限位；在弹簧上座的上部装有限位螺钉和剪钉；在弹簧下座上装有接头，接头和液控管线连接；当控制液通过液控管线传递到接头，进入到弹簧下座和缸筒中间的腔体里，推动活塞向上移动，活塞推动限位杆向上移动，同时剪断剪钉；弹簧推动弹簧上座向上运动，同时弹簧上座带动第二主体向上运动；第一主体和第二主体中间通过斜面双滑轨连接，第二主体在弹簧推力作用下向斜上运动，贴紧到套管内壁，并实现初步锚定；然后通过上部的施工管柱向斜向器加压，在压力下第一主体和第二主体产生进一步滑动，将锚定机构可靠地固定在套管内壁。作为本专利技术的再一个方面，本技术还提供了一种斜向器，其采用如上所述的液压式锚定机构。基于上述技术方案可知，本技术的液压式锚定机构及采用其的斜向器具有如下有益效果：本技术有效克服了现有技术中存在的固定不可靠、轴向滑动或周向转动、同一工具适用的套管内径尺寸范围小等两项缺点，将斜向器可靠地固定在套管内壁；同时，同一个锚定机构可以适应较大尺寸范围的套管内径。附图说明图1为本技术的锚定机构的主视图；图2为本技术的锚定机构的半剖视图；图3为本技术的锚定机构的剖视图；图4为本技术的第一主体的剖视图；图5为本技术的第二主体的剖视图；图6为本技术的锚定机构的锚定状态图。图中附图标记含义如下：1-第一主体，2-剪钉，3-限位螺钉，4-剪钉，5-限位杆，6-弹簧，7-释放活塞，8-缸筒，9-O型圈，10-弹簧下座，11-O型圈，12-接头，13-锚片，14-固定螺钉，15-液控管线，16-第二主体。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术作进一步的详细说明。本技术公开了一种液压式锚定机构，包括第一主体和第二主体，其中第一主体和第二主体之间采用梯型槽连接，在其中间又设有弹簧上座、弹簧下座、缸筒、活塞、释放杆和弹簧等零件；在第二主体上装有锚片。通过液压释放后，锚定机构可以定位在套管上。该锚定机构工作时，第二主体上的锚片会嵌入到套管内壁，第一主体挤靠在套管内壁上。锚定机构和套管接触面积较大，能够有效的预防局部接触应力较大的问题；同时，避免了斜向器在开窗作业中容易向下滑落、旋转松动事故的发生。锚定机构的锚定力来自两个方面，一是弹簧的弹力，促使锚定机构初步固定到套管内壁；二是通过上部的作业管柱施加压力，在锚定机构上造成楔子效应，将它可靠的锚定在套管内，以有效承担后期开窗作业和钻井作业传递过来的扭矩和压力。由于第一主体和第二主体在受到上部的施工管柱传递过来的压力下会产生相对滑动或者具有相对滑动的趋势，因而使锚定更可靠而不产生松动。此外，由于第一主体和第二主体的相对滑动造成的有效外形直径变化范围比较大，因而同一锚定机构可以适用于较大尺寸范围内径的套管。下面结合附图对本技术的技术方案进行进一步地阐述说明。在图1-6中，第一主体1和第二主体16通过T形槽相互连接在一起如图3所示。在第一主体1的下部装有弹簧下座10；弹簧下座10通过螺纹和缸筒8连接；在弹簧下座10上有O型密封圈11；内部装有释放活塞7，释放活塞7上装有O型圈9；在缸筒8的外端装有弹簧6，弹簧6的一端顶在弹簧下座10上，另一端顶在弹簧上座4上。缸筒8的上部弹性爪头放置在弹簧上座4内部，中间被限位杆5限位；在弹簧上座4的上部装有限位螺钉3和剪钉2；在弹簧下座10上装有接头12，接头12和液控管线15连接。液体通过液控管线15传递到接头12，进入到弹簧下座10和缸筒8中间的腔体里，推动活塞7向上移动，活塞7推动限位杆5向上移动，同时剪断剪钉2。由于活塞7上端直径比限位杆5的直径细，在受弹簧6的作用力下，缸筒8上部弹爪会从弹簧上座4的内部弹出。弹簧6推动弹簧上座4向上运动，同时弹簧上座4带动第二主体16向上运动；第一主体1和第二主体16中间通过斜面双滑轨连接，在第二主体上通过固定螺钉14装设有锚片13，第二主体16在弹簧6推力作用下向斜上运动，贴紧到套管内壁，并实现初步锚定。然后通过上部的施工管柱向斜向器加压，在压力下第一主体和第二主体产生进一步滑动，将锚定机构可靠地固定在套管内壁，如图6所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压式锚定机构，包括第一主体和第二主体，其中：所述第一主体和第二主体之间通过滑槽连接，且在所述第一主体和第二主体之间形成有一空腔，在所述空腔中设置有一受液控管线控制的膨胀装置；平时所述第一主体和第二主体保持在使二者总长度最大的第一状态；当所述液控管线中通入控制液而激活所述膨胀装置时，所述膨胀装置推动所述第二主体沿着所述滑槽移动，而保持在使二者总长度变小的第二状态。

【技术特征摘要】
1.一种液压式锚定机构，包括第一主体和第二主体，其中：所述第一主体和第二主体之间通过滑槽连接，且在所述第一主体和第二主体之间形成有一空腔，在所述空腔中设置有一受液控管线控制的膨胀装置；平时所述第一主体和第二主体保持在使二者总长度最大的第一状态；当所述液控管线中通入控制液而激活所述膨胀装置时，所述膨胀装置推动所述第二主体沿着所述滑槽移动，而保持在使二者总长度变小的第二状态。2.如权利要求1所述的液压式锚定机构，其特征在于，所述滑槽为T形槽、V形槽或斜面双滑轨。3.如权利要求1所述的液压式锚定机构，其特征在于，所述第一主体和第二主体之间通过一斜面接触，所述第二主体可以在所述第一主体的所述斜面上滑动。4.如权利要求1所述的液压式锚定机构，其特征在于，所述第二主体上设置有锚片，用于将所述液压式锚定机构在套管管壁上进行锚定。5.如权利要求4所述的液压式锚定机构，其特征在于，所述锚片通过焊接、一体成型或螺接而与所述第二主体连接。6.如权利要求4所述的液压式锚定机构，其特征在于，所述锚片通过螺钉与所述第二主体连接。7.如权利要求1所述的液压式锚定机构，其特征在于，所述第一主体和第二主体之间设置有剪钉，平时用于固定所述第一主体和第二主体，当所述液控管线中通入控制液而激活所述膨胀装置时所述剪钉被剪断。8.如权利要求1所述的液压式锚定机构，其特征在于，当所述液控管线中通入控制液而激活所述膨胀装置，使所述第二主体沿着滑槽而相对所述第一主体移动时，能够使所述液压式锚定机构的有效外径发生变化，从而实现锚定在套管内壁。9.如权利要求1所述的液压式锚定机构，其特征在于，所述膨胀装置包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡万伟，徐希良，董军，
申请(专利权)人：北京博德世达石油技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11