自锁式水力锚制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自锁式水力锚，包括上接头，在上接头外周旋接有外套管，在外套管内壁连接有锚定主体，在上接头内壁上连接有衬管，衬管下部插接在锚定主体内壁上；在衬管所插接的锚定主体侧壁上开有若干锚爪座孔，每一锚爪座孔内密封插接有锚爪座，锚爪座上安装有弹性锚爪，在锚定主体外周固连有压板，弹性锚爪外端穿过该压板，在压板与锚爪座之间安装有弹簧；在锚定主体上端内孔连接有活塞，活塞、锚定主体以及衬管构成密闭的液压油腔；在液压油腔下方的锚定主体的侧壁上安装有单向阀，液压油腔通过该单向阀与各锚爪座孔通连。本自锁式水力锚不仅能使油管锚定，而且在油管内压力下降后仍可保持锚定可靠。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种油田的井下工具，尤其涉及一种油管的锚定工具。
技术介绍
目前，大部分油井采用有杆泵采油，在有杆泵采油过程中，抽油杆连续的往复运动会导致抽油杆杆柱和油管管柱极易因承受交变栽荷发生弹性伸长或缩短，甚至弯曲，而且随着油井深度的增大，这种情况会越来越严重，造成油管蠕动、有杆泵的实际冲程减小，泵效随之降低，缩短了抽油杆与油管的使用寿命和检泵周期，对产油量与经济效益产生较大的影响。为此，需要在油管下端安装水力锚来使油管与油井套管之间加以稳固，减少油管蠕动，提高生产效率，保证抽油杆与油管等的使用寿命，延长检测周期。常用的水力锚有机械卡瓦式水力锚，也有利用井下液柱压力来锚定的橡胶锚爪式水力锚，机械卡瓦式水力锚利用卡瓦与油井套管之间卡接，当套管上有结垢时往往会造成卡接不牢，并且在解锚上提过程中卡瓦上的齿部会对套管造成损伤，甚至有卡死的事故发生；而利用井下液柱压力来锚定的橡胶锚爪式水力锚在油管内压力下降后会造成锚定不牢，不能很好地解决油管蠕动等问题。
技术实现思路
针对现有技术所存在的上述不足，本技术所要解决的技术问题是提供一种自锁式水力锚，它不仅能使油管锚定，而且在油管内压力下降后仍可保持锚定可靠。为了解决上述技术问题，本技术的一种自锁式水力锚，包括上接头，在所述上接头外周旋接有外套管，在外套管内壁连接有锚定主体，在上接头内壁上连接有衬管，衬管下部插接在锚定主体内壁上；在衬管所插接的锚定主体侧壁上开有若干锚爪座孔，每一锚爪座孔内密封插接有锚爪座，锚爪座上安装有弹性锚爪，在锚定主体外周固连有压板，所述弹性锚爪外端穿过该压板，在压板与锚爪座之间安装有弹簧；在衬管下部与锚定主体内壁之间设置有密封装置，该密封装置位于最下端的锚爪座孔下方；在锚定主体上端内孔通过剪钉连接有活塞，所述活塞、锚定主体以及衬管构成密闭的液压油腔；所述活塞上端面与上接头之间的间隙与衬管内腔通连；在液压油腔下方的锚定主体的侧壁上安装有单向阀，液压油腔通过该单向阀与所述各锚爪座孔通连。在上述结构中，由于在所述上接头外周旋接有外套管，在外套管内壁连接有锚定主体，在上接头内壁上连接有衬管，衬管下部插接在锚定主体内壁上；在衬管所插接的锚定主体侧壁上开有若干锚爪座孔，每一锚爪座孔内密封插接有锚爪座，锚爪座上安装有弹性锚爪，在锚定主体外周固连有压板，所述弹性锚爪外端穿过该压板，在压板与锚爪座之间安装有弹簧，则所述上接头、外套管、衬管及锚定主体相互连接构成水力锚的主体结构，密封插接在锚爪座孔内的锚爪座相当于一活塞可以在液力推动下在锚爪座孔内径向运动，该液力通过锚定主体与衬管之间的间隙传递，使安装在锚爪座上的弹性锚爪伸出压板之外与油井内的套管接触锚固，安装在压板与锚爪座之间的弹簧提供与液力相反的作用力，可以在液力消除后将锚爪座及其上的弹性锚爪收缩与套管脱离接触而使水力锚解除锚定，弹性锚爪在锚定时还可以为油管提供良好的减震效果，并且在解锚上提过程中不会对套管产生任何机械损伤。又由于在衬管下部与锚定主体内壁之间设置有密封装置，该密封装置位于最下端的锚爪座孔下方，则当液力作用到锚爪座上时，密封装置可以保证通过锚定主体与衬管之间间隙传递的液力不会通过衬管下部与锚定主体内壁之间产生泄压。还由于在锚定主体上端内孔通过剪钉连接有活塞，所述活塞、锚定主体以及衬管构成密闭的液压油腔，所述活塞上端面与上接头之间的间隙与衬管内腔通连，在液压油腔下方的锚定主体的侧壁上安装有单向阀，液压油腔通过该单向阀与所述各锚爪座孔通连，则衬管内腔内的井下液柱压力会传递到与衬管内腔通连的活塞上端面与上接头之间的间隙中，对活塞产生作用力，该作用力剪断剪钉后将推动活塞下行，使液压油腔内的压力升高打开单向阀，液压油腔内的液力将通过单向阀传递到各锚爪座孔内，从而可以推动弹性锚爪与油井套管锚定。在水力锚锚定之后，当井下液柱压力产生波动不足以保持对活塞的推力时，单向阀会及时关闭，作用于各锚爪座孔内的液力仍将保持的原有的水平，从而保证在油管内压力下降后仍可保持锚定可靠。由于推动锚爪座实现锚定动作的液力是通过密封在液压油腔内的液压油提供，液压油可以保持其洁净度，从而避免了常用的直接利用井下液柱压力来锚定所可能造成的锚爪座与锚爪座孔之间的污染、结垢，保证了本水力锚工作的可靠性。而当需要解锚时，可以旋转与上接头相连的油管，由上接头带动衬管相对于锚定主体上行一段行程，使各锚爪座孔与液压油腔避开单向阀直接通连，此时油管内已没有液柱压力存在，在压板与锚爪座之间的弹簧作用下，将各锚爪座孔内的液压油推送回液压油腔内，各弹性锚爪同时收回即可解锚，解锚过程操作简单方便。本技术的一种优选实施方式，在所述上接头与外套管之间设置有解锚剪钉。采用该实施方式，解锚剪钉可以保证上接头与外套管之间的连接可靠，并可以在一定的作用力下较方便地剪断，以便于需要解锚时使上接头与外套管之间产生旋转。本技术的另一种优选实施方式，所述在锚定主体侧壁上开有的若干锚爪座孔沿锚定主体周向均布成至少两排，每排沿轴向排列有二至六个锚爪座孔。采用该实施方式，若干锚爪座孔沿锚定主体周向均布成至少两排可以保证锚定时水力锚与油井套管之间保持同轴，每排沿轴向排列有二至六个锚爪座孔可以保证水力锚有足够的锚固力。本技术的又一种优选实施方式，所述锚爪座孔内通过密封圈密封插接有锚爪座。采用该实施方式，密封圈结构简单，可以方便地实现锚爪座与锚爪座孔之间的密封连接。本技术进一步的优选实施方式，所述在压板与锚爪座之间安装的弹簧为碟形弹簧组。采用该实施方式，碟形弹簧组结构紧凑，弹力大，可以满足锚爪座的使用要求。本技术另一进一步的优选实施方式，所述在衬管下部与锚定主体内壁之间设置的密封装置为O型密封圈。采用该实施方式，O型密封圈占用空间小，密封可靠，加工制造方便。本技术又一进一步的优选实施方式，所述活塞、锚定主体以及衬管通过各件之间的密封圈构成密闭的液压油腔，锚定主体与衬管之间的密封圈位于单向阀下方。采用该实施方式，采用密封圈能满足液压油腔的密闭要求，锚定主体与衬管之间的密封圈位于单向阀下方可以保证液压油腔与单向阀通连。本技术更进一步的优选实施方式，在所述锚定主体上开有径向连通孔，径向连通孔位于锚定主体与衬管之间的密封圈下方，在锚定主体上开有轴向连通槽，轴向连通槽两端分别与单向阀的安装孔和径向连通孔通连，液压油腔通过单向阀、轴向连通槽、径向连通孔及锚定主体与衬管之间的间隙与各锚爪座孔通连。采用该实施方式，通过所设置的轴向连通槽与径向连通孔可以在保证液压油腔密封的前提下实现液压油腔与各锚爪座孔之间的连通。本技术另一更进一步的优选实施方式，在所述外套管与锚定主体之间设置有两密封圈，该两密封圈分别位于轴向连通槽的上方和下方。采用该实施方式，可以保证通过单向阀连通至各锚爪座孔之间的液压油不会通过外套管与锚定主体之间泄漏。本技术又一更进一步的优选实施方式，在所述锚定主体下端设置有下接头。采用该实施方式，可以方便地实现水力锚与油管之间的连接。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术自锁式水力锚作进一步的详细说明。图1是本技术自锁式水力锚一种具体实施方式的结构示意图；图2是图1所示结构中I部位的局部放大示意图。图中：1－上接头、2－外套本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自锁式水力锚，包括上接头（1），其特征在于，在所述上接头（1）外周旋接有外套管（2），在外套管（2）内壁连接有锚定主体（18），在上接头（1）内壁上连接有衬管（6），衬管（6）下部插接在锚定主体（18）内壁上；在衬管（6）所插接的锚定主体（18）侧壁上开有若干锚爪座孔（15），每一锚爪座孔（15）内密封插接有锚爪座（12），锚爪座（12）上安装有弹性锚爪（16），在锚定主体（18）外周固连有压板（11），所述弹性锚爪（16）外端穿过该压板（11），在压板（11）与锚爪座（12）之间安装有弹簧（13）；在衬管（6）下部与锚定主体（18）内壁之间设置有密封装置（17），该密封装置（17）位于最下端的锚爪座孔（15）下方；在锚定主体（18）上端内孔通过剪钉（4）连接有活塞（5），所述活塞（5）、锚定主体（18）以及衬管（6）构成密闭的液压油腔（7）；所述活塞（5）上端面与上接头（1）之间的间隙与衬管（6）内腔通连；在液压油腔（7）下方的锚定主体（18）的侧壁上安装有单向阀（8），液压油腔（7）通过该单向阀（8）与所述各锚爪座孔（15）通连。

【技术特征摘要】
1.一种自锁式水力锚，包括上接头（1），其特征在于，在所述上接头（1）外周旋接有外套管（2），在外套管（2）内壁连接有锚定主体（18），在上接头（1）内壁上连接有衬管（6），衬管（6）下部插接在锚定主体（18）内壁上；在衬管（6）所插接的锚定主体（18）侧壁上开有若干锚爪座孔（15），每一锚爪座孔（15）内密封插接有锚爪座（12），锚爪座（12）上安装有弹性锚爪（16），在锚定主体（18）外周固连有压板（11），所述弹性锚爪（16）外端穿过该压板（11），在压板（11）与锚爪座（12）之间安装有弹簧（13）；在衬管（6）下部与锚定主体（18）内壁之间设置有密封装置（17），该密封装置（17）位于最下端的锚爪座孔（15）下方；在锚定主体（18）上端内孔通过剪钉（4）连接有活塞（5），所述活塞（5）、锚定主体（18）以及衬管（6）构成密闭的液压油腔（7）；所述活塞（5）上端面与上接头（1）之间的间隙与衬管（6）内腔通连；在液压油腔（7）下方的锚定主体（18）的侧壁上安装有单向阀（8），液压油腔（7）通过该单向阀（8）与所述各锚爪座孔（15）通连。2.根据权利要求1所述的自锁式水力锚，其特征在于：在所述上接头（1）与外套管（2）之间设置有解锚剪钉（3）。3.根据权利要求1所述的自锁式水力锚，其特征在于：所述在锚定主体（18）侧壁上开有的若干锚爪座孔（15）沿锚定主体（18）周向均布成至少两排，每排沿轴向排列有二至六个锚爪座孔（15）。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李纲要，王昌彬，董兴，张韬，
申请(专利权)人：江苏力克石油机械有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32