防卡液压水力锚制造技术

本发明专利技术提供一种防卡液压水力锚，包括中心管，防卡液压水力锚还包括：锚定机构，包括在中心管的径向上可移动以进行锚定或解除锚定的卡瓦；用于驱动卡瓦进行锚定的液压致动机构；用于向液压致动机构施加使其离开卡瓦的力的第一解锚机构；和用于解除中心管相对于锚定机构的锁定状态以允许中心管相对于锚定机构轴向运动的第二解锚机构。本发明专利技术的防卡液压水力锚可以克服常规防卡液压水力锚在超高温超高压酸性油气田应用时容易发生密封泄露、锚爪卡死难以解锚等难题，其具有密封可靠、可重复锚定、多种解锚方式保障可靠性等优点，适用于超高温超高压酸性油气田。高温超高压酸性油气田。高温超高压酸性油气田。

Anti jamming hydraulic anchor

【技术实现步骤摘要】
防卡液压水力锚


[0001]本专利技术涉及井下工具
，尤其涉及防卡液压水力锚。

技术介绍

[0002]一些已知的高温高压酸性气藏具有储层易漏、富含腐蚀性流体、低含H2S及酸压施工难度高的特点。在酸压、生产、管柱作业施工过程中，常规防卡液压水力锚存在防卡液压水力锚易泄露、锚爪易损坏、锚定效果差、后期解锚困难等情况。
[0003]常规防卡液压水力锚采用的锚爪结构，动密封组件多达6-12组，导致泄漏风险点多。而且，受O型圈结构限制，导致密封组件薄弱。此外，常规防卡液压水力锚的解锚形式单一，锚爪解锚难度大，一旦锚爪卡死则无法回收，导致封隔器无法解封。
[0004]综上所述，传统的防卡液压水力锚无法满足酸化解堵、酸压改造工艺的施工要求。因此，适用于超高温超高压酸性油气田的防卡液压水力锚应当具备以下特性：(1)在高温、高压环境下，具有较高的密封可靠性；(2)锚定力强，对套管损伤小；(3)一次入井能够多次重复实现锚定功能；(4)易解除锚定。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在提供一种至少能解决上述部分技术问题的防卡液压水力锚。
[0006]根据本专利技术的实施例，提供了一种防卡液压水力锚，包括中心管，防卡液压水力锚还包括：锚定机构，包括在中心管的径向上可移动以进行锚定或解除锚定的卡瓦；用于驱动卡瓦进行锚定的液压致动机构；用于向液压致动机构施加使其离开卡瓦的力的第一解锚机构；和用于解除中心管相对于锚定机构的锁定状态以允许中心管相对于锚定机构轴向运动的第二解锚机构。
[0007]根据本专利技术提供的防卡液压水力锚，能够应用于超高温、超高压、超深井的开发。该防卡液压水力锚具备两种解锚方式，方便选择，能够有效解决防卡液压水力锚锚爪卡死、解锚困难的问题，提高了解除锚定的成功率。
[0008]在一些实施例中，卡瓦的朝向中心管的一侧形成有相对布置的两个斜面；液压致动机构包括：用于在中心管的轴向上运动以驱动卡瓦的第一椎体，第一椎体具有与两个斜面中的一个斜面适配的锥面；和与第一椎体相对布置的第二椎体，第二椎体具有与两个斜面中的另一个斜面适配的锥面。
[0009]本专利技术涉及的卡瓦为双向卡瓦，尤其是片状双向卡瓦。这种双向卡瓦锚定力较强，且对套管的损伤较小。双向卡瓦与液压驱动机构的两个椎体配合所实现的双向锚定可以承受防卡液压水力锚管柱的轴向拉伸和轴向压缩，具有较好的强度和锚定稳定性。
[0010]在一些实施例中，液压致动机构包括：连接至中心管的液压缸，液压缸的内腔与中心管的内部油路流体连通；连接至第一椎体的活塞杆；和用于保持活塞杆相对于液压缸静止的第一临时锁定件，第一临时锁定件可被破坏以允许活塞杆在中心管的轴向上运动。
[0011]通过液压致动机构可实现防卡液压水力锚的液压自动锚定，结构简单易实施。第
一临时锁定件可在防卡液压水力锚尚未投入使用或已投入使用但未进行到锚定步骤时，确保活塞杆不会意外运动导致推出卡瓦，保持卡瓦处于收回状态，以保证防卡液压水力锚表面的平整性和下放的顺畅。当需要锚定时，第一临时锁定件可被破坏，例如通过外力使其断开，以使活塞杆能够运动以驱动卡瓦伸出并锚定。
[0012]在一些实施例中，第一临时锁定件为将活塞杆连接至中心管的剪切销钉。剪切销钉可在所受外力达到设定值或阈值时断开，从而允许活塞杆运动。
[0013]在一些实施例中，第一解锚机构包括：连接至液压缸的弹簧套；和夹在弹簧套与活塞杆之间的复位弹簧。
[0014]液压致动机构内压力泄掉之后，复位弹簧可驱使活塞杆向液压缸内回缩复位。通过复位弹簧可以实现卡瓦的泄压自动复位解锚。液压自动锚定和泄压自动复位解锚相结合，使得卡瓦可多次实现自动锚定-解锚动作，确保防卡液压水力锚能够多次循环使用且实现多次有效锚定。
[0015]在一些实施例中，第二解锚机构包括：连接至中心管并具有弹性棘爪的套筒；嵌设在套筒中的临时保持套；用于连接弹性棘爪与临时保持套的第二临时锁定件；其中，弹性棘爪被夹在第二椎体与临时保持套之间，且弹性棘爪与第二椎体之间形成在中心管的轴向上的止挡配合，第二临时锁定件可被破坏以允许弹性棘爪脱离临时保持套和第二椎体。
[0016]除了泄压自动复位解锚之外，本专利技术提供了另外一种外力(例如投球打压)强制解锚方式。借助于第二临时锁定件和轴向止挡配合，套筒连同弹性棘爪被第二椎体和临时保持套轴向锁定，进而中心管被轴向锁定。一旦第二临时锁定件被破坏，例如通过外力被断开，弹性棘爪由于弹性形变可解除与第二椎体的轴向止挡配合，从而脱离第二椎体和临时保持套，中心管被解除轴向锁定。此时可以拉动中心管以带动液压致动机构脱离卡瓦，允许卡瓦收回，实现防卡液压水力锚的解除锚定。
[0017]本专利技术所提供的两种解锚方式可以根据需要选择，使解锚方式更为灵活，扩大了防卡液压水力锚适用范围，也提高了解锚成功率。
[0018]在一些实施例中，第二临时锁定件为将弹性棘爪固定至临时保持套的剪切销钉。剪切销钉可在所受外力达到设定值或阈值时断开，从而允许临时保持套相对于弹性棘爪运动。
[0019]在一些实施例中，临时保持套的靠近中心管的一端具有用于容置投入临时保持套内的球体的锥形球座。通过向临时保持套的球座中投入球体并持续向球体施压，可以破坏第二临时锁定件，使临时保持套与弹性棘爪脱开。这种投球打压解锚方式，结构简单易实施，可确保解锚顺利进行。
[0020]在一些实施例中，临时保持套的外壁形成有止挡面；防卡液压水力锚包括套在第二椎体上并抵紧第二椎体的下接头，下接头的内壁具有能够与止挡面形成在所述中心管的轴向上的止挡配合的止挡台阶。临时保持套脱离弹性棘爪后在中心管的轴向上移动并远离中心管。在接触止挡台阶时，由于止挡面与止挡台阶之间的轴向止挡作用，临时保持套停止运动。这样可以防止临时保持套从防卡液压水力锚中脱出，可收回循环使用。
[0021]在一些实施例中，防卡液压水力锚包括套在中心管上的上接头，上接头与液压致动机构之间设有垫圈；其中，上接头与中心管之间、液压致动机构与中心管之间、套筒与中心管之间、套筒与第二椎体之间、第二椎体与下接头之间以及下接头与临时保持套之间分
别设有密封圈。
[0022]这些密封圈与垫圈沿中心管的轴向排列。通过垫圈与密封圈的组合密封，保证了密封的可靠性。防卡液压水力锚轴向空间较大，多种密封方式相结合可实现较好的密封效果。
[0023]本专利技术的优选特征部分在下文描述，部分可通过阅读本文而明白。
附图说明
[0024]以下，结合附图来详细说明本公开的实施例，其中：
[0025]图1是根据本专利技术实施例的防卡液压水力锚的轴向剖视图。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清晰明白，下面结合具体实施方式和附图，对本专利技术做详细说明。在此，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0027]图1示出了根据本专利技术实施例的防卡液压水力锚的轴向剖视图。如图所示，防卡液压水力锚1包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防卡液压水力锚，包括中心管，其特征在于，所述防卡液压水力锚还包括：锚定机构，包括在所述中心管的径向上可移动以进行锚定或解除锚定的卡瓦；用于驱动所述卡瓦进行锚定的液压致动机构；用于向所述液压致动机构施加使其离开所述卡瓦的力的第一解锚机构；和用于解除所述中心管相对于所述锚定机构的锁定状态以允许所述中心管相对于所述锚定机构轴向运动的第二解锚机构。2.根据权利要求1所述的防卡液压水力锚，其特征在于，所述卡瓦的朝向所述中心管的一侧形成有相对布置的两个斜面；所述液压致动机构包括：用于在所述中心管的轴向上运动以驱动所述卡瓦的第一椎体，所述第一椎体具有与所述两个斜面中的一个斜面适配的锥面；和与所述第一椎体相对布置的第二椎体，所述第二椎体具有与所述两个斜面中的另一个斜面适配的锥面。3.根据权利要求2所述的防卡液压水力锚，其特征在于，所述液压致动机构包括：连接至所述中心管的液压缸，所述液压缸的内腔与所述中心管的内部油路流体连通；连接至所述第一椎体的活塞杆；和用于保持所述活塞杆相对于所述液压缸静止的第一临时锁定件，所述第一临时锁定件可被破坏以允许所述活塞杆在所述中心管的轴向上运动。4.根据权利要求3所述的防卡液压水力锚，其特征在于，所述第一临时锁定件为将所述活塞杆连接至所述中心管的剪切销钉。5.根据权利要求3或4所述的防卡液压水力锚，其特征在于，所述第一解锚机构包括：连接至所述液压缸的弹簧套；和夹在所述弹簧套与所述活塞杆之间的复位弹簧。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李渭亮，李林涛，李冬梅，杜春朝，万小勇，苏鹏，黄传艳，潘丽娟，龙武，徐燕东，马国锐，张杰，黄知娟，李丹丹，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司西北油田分公司，
类型：发明
国别省市：