套管锚制造技术

本实用新型专利技术涉及一种套管锚包括：中心管、套在中心管外且与中心管构成轴向滑动密封配合的液缸套、套在中心管外且与液缸套联动的上托、以及套装固定在中心管下部的下托，上、下托之间通过相互铰链的主动锚爪和从动锚爪分别与对应的上、下托铰链，主动锚爪和从动锚爪为两组以上且均布在中心管外的上、下托之间，在中心管上径向开设液压通孔，通孔设在与液缸套的内环形空腔对应部位。本实用新型专利技术通过在水平井段使用套管锚替代水泥古井，改变传统的水平井固井工艺，使水平井水平段免水泥固井，既可以避免上述的固井作业难度高，固井质量差的问题，又可以节约成本和简化施工过程。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及井下作业专用工具领域的一种套管锚，特别适用于水平油气井进行完井、固井过程中使用。 
技术介绍
井水平段采用水泥固井是国内外完井普遍采用的一种完井方式。由于水平井其固有的特点，水平井固井面临下套管摩阻较大、水泥浆失水量多、大斜度段和水平段套管不居中以及存在岩屑床等因素影响而与直井相比固井成功率低且费用高，长水平段固井作业难度高，固井质量差。当前水平井固井质量低下的原因，在重力作用下水平段套管多偏向下井壁，水泥浆在固井的时侯容易将钻井液从宽间隙处顶替，造成顶替效率在窄间隙处的低下，形成滞留钻井液，进而造成薄厚不均的水泥环，在某些地方，甚至没有水泥环形成，从而对固井质量产生严重影响。因此要求水泥浆要有良好的稳定性、低滤失性和流变性能。由于水平井的特殊受力条件，泥浆、水泥浆及隔离液所受的重力方向已经不再是轴向而是径向了，为了获得好的顶替效率及保证水泥浆的胶结质量，需要增大水泥浆的稠度系数， 同时减小水泥浆的流性指数，控制水泥浆的自由水及失水，保持很好的体系稳定性及较高的强度和最好的施工性能。 现有提高水平井固井质量的措施：井眼清洁及泥浆性能调节，水平井在造斜段和水平段钻进时一般采用混油钻井液,改善井壁和套管壁的润湿性能。优选管串附件和使用套管漂浮技术可有效改善水平井套管居中情况，从而提高顶替效率。提高所使用的水泥浆体系性能和相关的固井工具需要被尽快的完善并提高，在这一基础上，水平井固井工艺才能形成一套高效的技术，从而将大量储存的低渗透难动用油藏被更好的开发利用。但是现有的措施无疑，一方面增加了施工工序，延长作业周期，加大了完井成本，另一方面增加了入井工具和作业管串数量，也加大了作业风险。 
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的问题，提供一种套管锚，通过套管锚实现水平井段套管的固定，以解决水平井水平段固井工艺复杂、固井质量差的问题。 本技术的技术方案如下： 套管锚包括：中心管、套在中心管外且与中心管构成轴向滑动密封配合的液缸套、套在中心管外且与液缸套联动的上托、以及套装固定在中心管下部的下托，上、下托之间通过相互铰链的主动锚爪和从动锚爪分别与对应的上、下托铰链，主动锚爪和从动锚爪为两组以上且均布在中心管外的上、下托之间，在中心管上径向开设液压通孔，通孔设在与液缸套的内环形空腔对应部位。上述方案还包括：在中心管的上端设有接箍，液缸套上部固连与中心管滑动密封配合的密封套，液缸套中、下部设置与中心管外壁滑动配合的O型密封圈，密封套的上部和中心管之间设有止退机构。 上述方案进一步包括：所述的止退机构是由与密封套固连的止退环和固连在中心管外壁的齿条构成，在止退环外包裹有止退环帽，止退环帽通过剪钉固定在中心管外壁，在止退环帽上行止点处的中心管上固定有防撞环。 上托和下托与主动锚爪和从动锚爪、以及主动锚爪和从动锚爪之间均通过销轴铰链，且主动锚爪和从动锚爪彼此连接端均从连接处向外延长出一段尖端。 上托与下托圆面上加工有定位挡块，下托由卡环固定在中心管上，卡环外包有卡环护帽。 技术的优点是：节省了现有技术中为了提高水平段固井质量而采用的各种扶正器，简化施工工艺，节约了完井成本。水平井的水平段不使用水泥固井，减少水泥对油层污染，更好地保护油气层，达成接近理想的生产效能。解决了现有的水平井水平段水泥固井对井眼清洁、水泥浆体系要求比较高的问题。省略了现有技术为了清除环空钻井液及冲刷井壁泥饼，保证固井质量，而必须使用前置冲洗隔离液的工艺流程。 总之，本技术通过在水平井段使用套管锚替代水泥古井，改变传统的水平井固井工艺，使水平井水平段免水泥固井，既可以避免上述的固井作业难度高，固井质量差的问题，又可以节约成本和简化施工过程。 附图说明图1 为一种套管锚开启作业状态时的结构示意图(完井作业后的状态)。 图2 为套管锚主、从动锚爪支撑件主视结构示意图。 图3 为套管锚主、从动锚爪支撑件俯视结构示意图。 具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本技术的技术方案做进一步说明。 实施例1： 套管锚包括：中心管、套在中心管外且与中心管构成轴向滑动密封配合的液缸套、套在中心管外且与液缸套联动的上托、以及套装固定在中心管下部的下托，上、下托之间通过相互铰链的主动锚爪和从动锚爪分别与对应的上、下托铰链，主动锚爪和从动锚爪为两组以上且均布在中心管外的上、下托之间，在中心管上径向开设液压通孔，通孔设在与液缸套的内环形空腔对应部位。实施例1是一种简化方案的实施例。所用过程中需要不断借助中心管施加液压力（或者借助外部工具）维持主动锚爪和从动锚爪支撑状态，同时液缸套与中心管的密封也需要精度加工。 实施例2： 在上述实施例1的基础上，还包括在中心管的上端设有接箍，以便与外部工具连接。液缸套上部固连与中心管滑动密封配合的密封套，液缸套中、下部设置与中心管外壁滑动配合的O型密封圈，可以有效解决因加工精度不足带来的密封问题。另外密封套的上部和中心管之间设有止退机构很好的实现套管锚的自助独立座封固定套管。优化方案的实施例3： 对照附图1和2、3，接箍1与中心管2之间采用螺纹连接，中心管2下部设有下接头18，通径与套管相同。销钉3将防撞环4固定在中心管2上接近止退环帽7的位置，防止液缸套在下井过程中被井壁碰撞提前打开。止退环5通过连接套（也称密封套）8与液缸套10连接，并与固定在中心管2外壁的齿条（图中未标出）配合，防止液缸套10倒退。止退环帽7通过剪钉6固定在中心管2上，用于防护止退环和辅助止退。液缸套10与中心管2之间安装有O型密封圈9、11。液缸套10下面设置上托12、下托15，上托12、下托15与中心管之间有密封圈16进行密封（也可以不密封）。上托12和下托15之间为主动锚爪13和从动锚爪14，主动锚爪13和从动锚爪14及上托12、下托15之间用销轴（20、21）连接（即铰链），即主动锚爪13和从动锚爪14各有一端彼此活动连接（即铰链），另一端分别与上托12和下托13活动链接（即铰链），且彼此连接端均从连接处向外延长出一段尖端，可在锚爪张开后插入地层。上托12与下托15圆面上加工有定位挡块，22下托15由卡环22固定在中心管上；卡环22外通过销钉23连接卡环护帽17，卡环护帽17除了保护卡环22，防止其脱出同时还起到保护锚爪的作用。套管锚的锚爪侧面形状见图2和3，锚爪向外延伸插入地层端优选做成钢叉形状，固定地层更加牢靠。 施工时将套管锚连接套管串中，该套管锚初始外径与套管外径相同，不会对套管下入造成影响。下入到指定位置后，进行泥浆循环，投球，球到达球座位置，管串中球座直接与套管串联，当套管串下到位后，先灌满泥浆，然后投球，开泵，小排量将球送到球座位置，开始起压，中心管通过其通孔将压力传递到液缸套的环形腔呢，达到一定压力时，液缸套剪断剪钉，液缸套向下轴向移动，套管锚爪钢叉开启并使之插入井壁并实现套管固定。防撞环控制液缸套移动距离，止退机构构成自锁装置，防止液缸套回退，保证固定效果。建构的管串本文档来自技高网...

【技术保护点】
套管锚，其特征是包括：中心管、套在中心管外且与中心管构成轴向滑动密封配合的液缸套、套在中心管外且与液缸套联动的上托、以及套装固定在中心管下部的下托，上、下托之间通过相互铰链的主动锚爪和从动锚爪分别与对应的上、下托铰链，主动锚爪和从动锚爪为两组以上且均布在中心管外的上、下托之间，在中心管上径向开设液压通孔，通孔设在与液缸套的内环形空腔对应部位。

【技术特征摘要】
1.套管锚，其特征是包括：中心管、套在中心管外且与中心管构成轴向滑动密封配合的液缸套、套在中心管外且与液缸套联动的上托、以及套装固定在中心管下部的下托，上、下托之间通过相互铰链的主动锚爪和从动锚爪分别与对应的上、下托铰链，主动锚爪和从动锚爪为两组以上且均布在中心管外的上、下托之间，在中心管上径向开设液压通孔，通孔设在与液缸套的内环形空腔对应部位。
2.根据权利要求1所述的套管锚，其特征是：在中心管的上端设有接箍，液缸套上部固连与中心管滑动密封配合的密封套，液缸套中、下部设置与中心管外壁滑动配合的O型密封圈，密封套的上部和中心管之间设有止退机...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭志刚，张磊，许婵婵，徐鑫，李国锋，董恩博，邹晓敏，赵勇，马明新，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11