CN102966321B - 水力锚 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油井作业工具制造技术领域，尤其涉及一种水力锚，包括：锚体以及带有锚牙的若干个锚爪，所述锚体上设有锚爪密封孔，所述锚爪安装在所述锚爪密封孔中；所述锚体上与锚体内腔中气体接触的表面为承压面，与套管咬合的表面为锚定咬合面，所述承压面小于等于定于锚定咬合面。由于锚爪上的承压面小于等于定于锚定咬合面，相当于锚定咬合面的表面积增大，压强变小，当锚爪承压向外移动与套管咬合锚定时，锚定咬合面上的承压与承压面上的压力大体相同，因此，在能够保证作业管柱不产生攒动的同时，减缓了锚爪因承高压对套管产生的过度锥入现象。
Description
技术领域
本发明涉及油井作业工具制造技术领域，尤其涉及一种水力锚。
背景技术
如图 5 所示，水力锚是一种油田井下压裂、酸化等高压作业固定管柱常用的井下工具，其工作原理是水力锚 11’与作业管柱6’连接，下部设有油套封隔工具12’，油管内注入高压液体，设置在水力锚上的锚爪在压力的作用下向外移动与套管13’锚定，起到固定作业管柱的作用。
目前在用的水力锚主要由锚体 1’、锚爪 2’、压板 9’构成，水力锚本体上设有锚爪密封孔 3’，锚爪 2’安装在锚爪密封孔 3’中，锚爪 2’在锚体 1’上的排列形式都为纵向直线排列，径向环周最多分成四个方向，如图 8 所示。锚爪的设计结构为等径圆柱状，外端面为齿状圆弧，并设有用于安装压板的导向槽7’。压板利用螺栓 10’固定在锚体 1’上，在锚爪 2’与压板之间设有回位弹簧8’，用于泄压后压迫锚爪 2’回位，如图6所示。工作时，随着锚体内腔压力升高，锚爪承压想外移动与套管咬合锚定，用于低于作业管柱因承载单向压力产生的攒动现象。由于锚爪 2’为等径圆柱状，其与锚体内腔气体接触的承压面 4’大于与套管咬合锚定的锚定咬合面5’，致使咬合面的压强非常大，在井下工作时，出现咬合痕迹较深现象对套管产生过度损伤，特别是高压作业对套管损伤更为严重。另外，由于锚爪在锚体上都是纵向直线排列，纵向直线排列的锚爪受力点集中易产生套管变形的现象，如图7所示。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种水力锚，减小锚爪对套管的损伤。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种水力锚，包括：锚体以及带有锚牙的若干个锚爪，所述锚体上设有锚爪密封孔，所述锚爪安装在所述锚爪密封孔中；所述锚体上与锚体内腔中气体接触的表面为承压面，与套管咬合的表面为锚定咬合面，其特征在于：所述承压面小于等于锚定咬合面；所述锚爪上设有凸台，在所述凸台的中部设有导向槽，所述导向槽的中心部位装有回位弹簧，所述回位弹簧的外端限位于压板，利用固定螺栓将所述压板固定在锚体上，所述锚牙设置在所述凸台的外表面；所述锚爪密封孔沿所述锚体纵向相位排列。
所述锚爪密封孔的外缘设有用于镶嵌所述锚爪上凸台的锚爪凸台孔。
所述锚爪上环周设有密封圈。
所述锚爪凸台孔的下方设有溢液槽。
本发明的有益效果是：由于锚爪上的承压面小于等于定于锚定咬合面，相当于锚定咬合面的表面积增大，压强变小，当锚爪承压向外移动与套管咬合锚定时，锚定咬合面上的承压与承压面上的压力大体相同，因此，在能够保证作业管柱不产生攒动的同时，减缓了锚爪因承高压对套管产生的过度锥入现象 ；锚爪排列方式为纵向螺旋线排列，每排之间形成一个相位角，均布锚体环周，工作时锚爪受力支撑面形成重叠均布套管内壁，受力均匀自扶正效果好，避免了因支撑着力点集中导致套管变形现象。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中锚爪的剖视图；
图3是本发明中锚爪的立体图；
图4是本发明中锚爪在锚体上的排布图 ；
图5是现有技术中锚体的安装结构示意图 ；
图 6是现有技术中水力锚的结构示意图 ；
图 7是现有技术中锚爪的剖视图 ；
图 8现有技术中锚爪在锚体上的排布图 ；
图中 ：1、锚体 ；2、锚爪；21、锚牙 ；3、锚爪密封孔；4、承压面；5、锚定咬合面 ；6、凸台；7、导向槽 ；8、回位弹簧；9、压板 ；10、螺栓；11、锚爪凸台孔；12、密封圈；13、密封槽 ；14、益液槽 ；15、压板槽。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。如图1至图3所示，
一种水力锚，包括：锚体1以及带有锚牙21的若干个锚爪2，所述锚体上设有锚爪密封孔3，所述锚爪 2 安装在所述锚爪密封孔 3 中 ；所述锚体上与锚体内腔中气体接触的表面为承压面 4，与套管咬合的表面为锚定咬合面 5，所述承压面小于等于定于锚定咬合面。所述锚爪上设有凸台6，在凸台6的中部设有导向槽7，中心部位装有回位弹簧8，回位弹簧的外端限位于压板9，利用固定螺栓10将压板固定在锚体1上，所述锚牙21设置在所述凸台6的外表面。锚爪为凸台不等径形状，承压截面小于与套管锚定着力面，减缓了锚爪因承高压对套管产生的过度锥入现象。
如图4所示，所述锚爪密封孔3沿所述锚体1纵向相位排列，锚爪安装在该锚爪密封孔中，具体来说，锚爪密封孔沿锚体的轴向按照一定的斜角螺旋安装在锚体上。所述锚爪密封孔的外援设有用于镶嵌所述锚爪上凸台6的锚爪凸台孔11，锚爪凸台孔和锚爪前部的凸台相互配合，达到密封的作用。所述锚爪上环周设有密封圈12，该密封圈安装在锚爪上的密封槽13中，利用密封圈与锚爪密封孔形成密封。所述锚爪凸台孔的下方设有益液槽14，中部设有压板槽15。
锚爪承压向外移动时因导向槽受压板的制约形成动态导向，防止锚爪向外移动和承载轴向推动力发生转位现象。当工作结束锚体内腔压力消失后，锚爪在回位弹簧的作用下复位，凸台孔内的液体经益液槽排出，防止锚爪回位过程中产生液阻。
由于锚爪上的承压面小于等于定于锚定咬合面，相当于锚定咬合面的表面积增大，压强变小，当锚爪承压向外移动与套管咬合锚定时，锚定咬合面上的承压与承压面上的压力大体相同，因此，在能够保证作业管柱不产生攒动的同时，减缓了锚爪因承高压对套管产生的过度锥入现象；锚爪排列方式为纵向螺旋线排列，每排之间形成一个相位角，均布锚体环周，工作时锚爪受力支撑面形成重叠均布套管内壁，受力均匀自扶正效果好，避免了因支撑着力点集中导致套管变形现象。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种水力锚，包括：锚体以及带有锚牙的若干个锚爪，所述锚体上设有锚爪密封孔，所述锚爪安装在所述锚爪密封孔中；所述锚体上与锚体内腔中气体接触的表面为承压面，与套管咬合的表面为锚定咬合面，其特征在于：所述承压面小于等于锚定咬合面；所述锚爪上设有凸台，在所述凸台的中部设有导向槽，所述导向槽的中心部位装有回位弹簧，所述回位弹簧的外端限位于压板，利用固定螺栓将所述压板固定在锚体上，所述锚牙设置在所述凸台的外表面；所述锚爪密封孔沿所述锚体纵向相位排列。
2.根据权利要求1所述的水力锚，其特征在于：所述锚爪密封孔的外缘设有用于镶嵌所述锚爪上凸台的锚爪凸台孔。
3.根据权利要求2所述的水力锚，其特征在于：所述锚爪上环周设有密封圈。
4.根据权利要求3所述的水力锚，其特征在于：所述锚爪凸台孔的下方设有溢液槽。
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Denomination of invention: Hydraulic anchor Granted publication date: 20160928 Pledgee: Bohai Bank Co.,Ltd. Tianjin Branch Pledgor: TIANJIN HUIZHU PETROLEUM EQUIPMENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2024120000045 |
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