一种液控式钻杆动态锚定器制造技术

一种液控式钻杆动态锚定器，包括上接头、中心轴、锚牙块、锚牙座、牙座架，活塞套和液缸套，中心轴与上接头固定连接构成锚定器主体，液缸套和活塞套在套接锚定器主体上构成液压缸结构，牙座架固定在活塞套端头并套置在锚定器主体上，侧壁上镶置有锚牙块，该锚定器采用液缸套与活塞套配合的液流压力驱动结构，当利用液流压力推动锚牙座上行时，将使锚牙块径向撑开涨持锚定在油井套管管壁上，为液压增力器提供拉拔支撑点，与液压增力器配套使用，可实现与液压增力器增力拉拔同步锚定，完成增力拉拔行程泄压复位时同步解除锚定，在液压增力器增力拉拔与钻杆提升的周期性变化过程中同步配合进行周期性动态锚定，提高管柱打捞效率和打捞效果。打捞效果。打捞效果。

【技术实现步骤摘要】
一种液控式钻杆动态锚定器


[0001]本技术涉及一种锚定器，特别涉及一种液控式钻杆动态锚定器。

技术介绍

[0002]在海上油田开采中，生产中后期必需要对部分低产油井实施转注措施,即将这些油井由原油生产井转为水或者聚合物注入井，以优化调整井网布局，提高采油生产效率，然而，一些转注油井在经过一段时期注水或注聚调剖后，井下分注管柱内会产生并集聚大量的结垢体、腐蚀体及其聚合产物，导致井内管柱堵塞，生产中就需要及时更换井内管柱。目前，受海上采油特殊生产环境的制约和海上采油平台特定结构功能的局限，采油平台配置的修井装置额定载荷和极限负荷普遍都相对较低，而且，海上油田的油气井都为丛式分布井，包括定向井、大位移井和水平井等，在井口大力提拉打捞时，打捞管柱与套管内壁发生多点接触具有很大的摩阻作用，这些摩擦阻力反作用于打捞管柱，使现有配套的修井装置有时常规操作无法直接完成打捞上提，倒扣作业效果较差，打捞或者解卡成功率均较低，同时，修井装置的提升能力和采油平台抗震能力也进一步限制了打捞震击器大力上击作业方法的应用，海上油田井内管柱的更换打捞存在效率低、效果差的问题，已经成为海上油田生产的一个明显的制约技术环节，因此，有必要研究开发海上油田管柱更换打捞的辅助增力系统及其配套装置，并可推广应用于陆地油田的修井作业中，助力打捞接卡，提高打捞效率和打捞效果，满足油田生产需求。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是，提供一种液控式钻杆动态锚定器，配套应用于一种井下管柱打捞增力器，为增力器提供助力定位支撑支点。
[0004]一种液控式钻杆动态锚定器，包括：上接头、中心轴、锚牙块、锚牙座、牙座架，活塞套和液缸套，所述中心轴与所述上接头固定连接构成杆状锚定器主体，在所述锚定器主体的两端分别设置有连接结构，分别用以与钻具钻杆和打捞增力器相连接，中轴线上开设有贯通两端的液流通道，在所述锚定器主体的杆体上固定套接有所述液缸套，同时还套置有与所述液缸套相互配合的活塞套，所述活塞套与所述液缸套配套构成液压缸结构，所述液压缸结构中的密封液压腔通过开设在所述锚定器主体上的导流孔与所述液流通道导通，所述牙座架固定连接在所述活塞套的端头并套置在所述锚定器主体上，侧壁上开设有沿圆周均匀分布、用以镶置所述锚牙块的轴向开窗，在所述锚定器主体上，与所述牙座架套置位置对应处固定套装有所述锚牙座，所述牙座架套置位置上部预设有所述牙座架上移的运动空间，所述锚牙座外圆周面上具有环绕圆周的锯齿形齿牙，所述锯齿形齿牙具有齿牙高度L2，所述锚牙块为条形弧面体，镶置在所述牙座架上开设的所述轴向开窗中，并受所述牙座架约束和支撑，内弧面上具有与所述锚牙座上锯齿形齿牙对应配合的倒锯齿形齿牙，外弧面上开设有锚齿，当所述锚牙块受所述锚牙座推动相对所述锚牙座上行时，所述锯齿形齿牙和所述倒锯齿形齿牙上的齿斜面相互配合作用，使所述锚牙块径向撑开并凸出于所述牙座
架上的所述轴向开窗，外弧面涨持在油井套管的管壁上，将所述锚牙块锚定在所述油井套管之上。
[0005]所述一种液控式钻杆动态锚定器，优选所述牙座架上所述轴向开窗的开设数量，以及对应镶置所述锚牙块的数量分别为3～8个，以保证所述所述锚牙块与所述油井套管锚定连接的牢固性和稳定性。
[0006]所述一种液控式钻杆动态锚定器，进一步，优选在所述锚定器主体上套置有复位弹簧，所述复位弹簧的一端固定在所述锚定器主体上，另一端支撑在所述活塞套上，用以在解除锚定时为所述活塞套提供附加复位推力，所述复位推力与所述活塞套、所述牙座架以及所述锚牙块的重力共同作用，推动所述活塞套顺利相对所述锚定器主体下行，保证所述锚牙块及时内收于所述牙座架中，保证解除锚定的可靠性。
[0007]所述一种液控式钻杆动态锚定器，进一步，优选在所述牙座架外圆周上各条所述轴向开窗的上下两端分别安装有弹簧片，所述弹簧片延伸进入所述轴向开窗之中，在解除锚定状态下限制所述锚牙块凸出于所述轴向开窗，避免对钻具钻杆的作业运行产生妨碍。
[0008]所述一种液控式钻杆动态锚定器，进一步，优选在所述活塞套与所述液缸套的配合段上开设有压力平衡孔，开设位置能够保证在锚定状态下所述活塞套相对所述液缸套上行后，所述压力平衡孔能够脱离所述活塞套的遮蔽，裸露于井下钻井液中，平衡所述活塞套内外弧面之间的压力差，减小所述活塞套的运动阻力，提高井液压力的利用效率。
[0009]所述一种液控式钻杆动态锚定器，进一步，优选在所述锚定器主体上，所述牙座架套置位置上部预设的所述牙座架上移的运动空间内设置有变径台肩，限定所述牙座架的最大可运动距离L1，为所述一种液控式管柱动态锚定器提供锚定安全保护，所述最大可运动距离L1小于所述锚牙座上的齿牙高度L2。
[0010]本技术的有益效果是，提供一种与液控式打捞增力器配套使用的液控式钻杆动态锚定器，采用液缸套与活塞套配合的液流压力驱动结构，利用液流压力涨紧锚牙块，为液压增力器提拉工作提供助力定位支撑支点，与液压增力器配套使用，可实现与液压增力器升压增力同步锚定，在液压增力器完成增力拉拔行程泄压抬升钻杆时同步解除锚定，在液压增力器增力拉拔与钻杆提升的周期性变化过程中同步配合实现周期性动态锚定，能够显著提高井下管柱打捞作业的机械化水平，进而提高打捞效率和打捞效果，满足海上油田开采生产需求。
附图说明
[0011]图1为液控式管柱动态锚定器结构示意图。
[0012]图2为图1中A
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A线剖视图。
[0013]图3为图1中B
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B线剖视图。
[0014]图4为图1中Ⅰ处局部放大图。
[0015]图5为液控式管柱动态锚定器锚定状态下结构示意图。
[0016]图6为图5中C
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C线剖视图。
[0017]图7为图5中Ⅱ处局部放大图。
具体实施方式
[0018]下面结合具体实施例及其附图，对本技术请求保护的技术方案做进一步描述。
[0019]一种液控式钻杆动态锚定器，如图1所示，由上接头1、中心轴2、锚牙块3、锚牙座4、牙座架5，活塞套6、液缸套7、复位弹簧8和扶正套9所构成，所述中心轴2与所述上接头1螺纹连接构成锚定器主体，在所述中心轴2与所述上接头1之间的连接面上安装有防转销，在所述锚定器主体的上下两端分别开设有内螺纹和外螺纹，中轴线上开设有贯通两端的液流通道10，在所述中心轴2的杆体上套置有所述液缸套7和所述活塞6套，其中，所述液缸套7由所述扶正套9固定连接在所述中心轴2上，在所述扶正套9与所述中心轴2之间设置有防转销，所述活塞套6与所述液缸套7配套构成液压缸结构，如图3所示，在所述中心轴2侧壁上开设2个导流孔11，使所述液压缸结构中的密封液压腔与所述液流通道10导通，在所述活塞套6与所述液缸套7的配合段上开设有压力平衡孔14，所述牙座架5螺纹连接在所述活塞套6的端头并套置在所述中心轴2上，侧壁上开设有6条轴向开窗，在所述中心轴2上，与所述牙座架5套置位置对应处套装有所述锚牙座4，所述牙座架5套置位置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液控式钻杆动态锚定器，其特征在于，包括：上接头（1）、中心轴（2）、锚牙块（3）、锚牙座（4）、牙座架（5），活塞套（6）和液缸套（7），所述中心轴（2）与所述上接头（1）固定连接构成杆状锚定器主体，在所述锚定器主体的两端分别设置有连接结构，中轴线上开设有贯通两端的液流通道（10），在所述锚定器主体的杆体上固定套接有所述液缸套（7），同时还套置有与所述液缸套（7）相互配合的活塞套（6），所述活塞套（6）与所述液缸套（7）配套构成液压缸结构，所述液压缸结构中的密封液压腔通过开设在所述锚定器主体上的导流孔（11）与所述液流通道（10）导通，所述牙座架（5）固定连接在所述活塞套（6）的端头并套置在所述锚定器主体上，侧壁上开设有沿圆周均匀分布的轴向开窗，在所述锚定器主体上，与所述牙座架（5）套置位置对应处固定套装有所述锚牙座（4），所述牙座架（5）套置位置上部预设有所述牙座架（5）上移的运动空间，所述锚牙座（4）外圆周面上具有环绕圆周的锯齿形齿牙，所述锯齿形齿牙具有齿牙高度L2，所述锚牙块（3）为条形弧面体，镶置在所述牙座架（5）上开设的所述轴向开窗中，并受所述牙座架（5）约束和支撑，内弧面上具有与所述锚牙座（4）上锯齿形齿牙对应配合的倒锯齿形齿牙，外...

【专利技术属性】
技术研发人员：段凯军，
申请(专利权)人：牡丹江瀚捷石油科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：