CN104594817A - 一种具有三重功能的油管锚 - Google Patents
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Abstract
一种具有三重功能的油管锚涉及油田采油领域所用的井下工具，包括设有单流阀（1）的中心管（2），所述中心管（2）外壁设有由锥体（3）、螺杆筒（4）、扶正体（5）、若干锚爪（6）和摩擦块（7）构成的锚定装置，中心管（2）内设有抽油泵凡尔球开启装置。它具有设计合理、结构简单、使用、维护方便和安全可靠的优点。
Description
技术领域
本发明涉及油田采油领域所用的井下工具 ，尤其涉及一种具有三重功能的油管锚。
背景技术
在油田采油领域中，采油井在用抽油机抽油生产过程中，因上下冲程载荷交替变化，油管就在不断地拉伸和收缩，在油管柱下连接油管锚，就可以将管柱锚定在井筒上。
此外，抽油生产时近井地层压力低，洗井时洗井水会大量灌入油层，污染油层降低油井的产液能力，且洗后抽油生产时又要将这些灌入的水排出，为解决这个问题，又需要在油管柱上连接封隔器以达到热洗不压油层的目的。而油管锚和热洗不压油层封隔器是各自独立的井下工具，其中油管锚接在泵下，而热洗不压油层封隔器则是在下油管柱之前，另用一趟投送管柱下到射孔顶界以上，通过在井口打压使其坐封在井筒内，将油套环形空间封住，达到热洗水不能进入油层的目的。在这种传统工艺下，需要下两次管柱，作业费用高，施工周期长，对油井生产影响大。
再者，有杆泵采油井在检泵起油管过程中，由于届时泵的固定阀是关闭的，油管内的井液会随油管带到地面，造成井场环境污染，也恶化了作业工人的劳动条件。为解决这个问题，一些井还在管柱上安装了泄油器，使之在起管柱时能使管柱内的井液流回井内。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种具有三重功能的油管锚，该锚即可锚定管柱，又可封隔油套环形空间，并且在起管柱时还可以将管柱内的井液泄回到井内。因此本井下工具可同时起到油管锚，封隔器和泄油器的作用，可以使管柱结构和应用施工得以简化。
本发明的技术解决方案是：它包括设有单流阀的中心管，所述中心管外壁设有由锥体、螺杆筒、扶正体、若干锚爪和摩擦块构成的锚定装置，中心管内设有抽油泵凡尔球开启装置，中心管于靠近顶端的外壁设有凸起的环台，环台下方套有胶筒，锥体为外壁设有朝向下方的锥面的环状体，锥体套在中心管上，其上端抵在胶筒上，螺杆筒外壁设有螺纹，螺杆筒通过剪钉固定在中心管下段的外壁上，扶正体为管状，扶正体的外壁于上下段分别设有用于镶嵌锚爪和摩擦块的锚爪凹槽和摩擦块凹槽，锚爪凹槽底端设有卡库，扶正体的外壁与锚爪凹槽对应的位置套有环形箍，扶正体的下端设有内螺纹，扶正体套在锥体和螺杆筒之间并与螺杆筒通过螺纹连接，锚爪于上端的内侧设有与中心管上的锥面相配合的斜面，锚爪的外壁设有锚牙和卡槽，锚爪嵌在扶正体的锚爪凹槽内，其上端于扶正体的上端面伸出，其下端置于锚爪凹槽底端的卡库中，扶正体外壁上的环形箍套在锚爪的卡槽处并与卡槽间设有压紧弹簧连接，摩擦块嵌在摩擦块凹槽内并与凹槽间设有弹簧连接，使得摩擦块能够从凹槽中伸出，旋转扶正体可以使其沿螺杆筒转动并产生轴向位移，从而可以使锚爪通过锥体向外侧张开，抽油泵凡尔球开启装置由顶杆和顶杆弹簧构成，顶杆从中心管上端伸出，顶杆下端抵紧在顶杆弹簧上，顶杆通过定位钢珠固定在中心管的内壁上，定位钢珠置于设在中心管壁上的透孔中，定位钢珠抵在螺杆筒内壁上，定位钢珠可以在剪钉被剪断后进入到移位后的螺杆筒与扶正体间的环形空间内，从而释放顶杆使其上行。
本发明的技术效果是：它具有设计合理、结构简单、使用、维护方便和安全可靠的优点，锚爪不易卡死。将本发明连接在抽油管柱的泵下，就起到了锚定抽油管柱和封隔油套环形空间的作用，从而就保证管柱不随抽油泵的运动而伸缩，也就有效地保护了油管柱，使其不至于脱扣并可提高管柱的使用寿命。同时也封住了射孔井段上方的套环空间，而下接头内装有阀球，可以阻止洗井水向下流动，有效保护了油层并减少了洗井后的排水时间，提高了采油效率。并且在检泵起管柱时，随着剪钉剪断后扶正体下行钢珠外移，顶管和顶丝在大弹簧的作用下上行顶开抽油泵的凡尔球，还能使管柱内的井液流回井内，避免造成地面环境污染和改善作业工人的劳动条件。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，它包括设有单流阀1的中心管2，所述中心管2外壁设有由锥体3、螺杆筒4、扶正体5、若干锚爪6和摩擦块7构成的锚定装置，中心管2内设有抽油泵凡尔球开启装置，中心管2于靠近顶端的外壁设有凸起的环台17，环台17下方套有胶筒18，锥体3为外壁设有朝向下方的锥面的环状体，锥体3套在中心管2上，其上端抵在胶筒18上，螺杆筒4外壁设有螺纹，螺杆筒4通过剪钉19固定在中心管2下段的外壁上，扶正体5为管状，扶正体5的外壁于上下段分别设有用于镶嵌锚爪6和摩擦块7的锚爪凹槽8和摩擦块凹槽9，锚爪凹槽8底端设有卡库10，扶正体5的外壁与锚爪凹槽8对应的位置套有环形箍11，扶正体5的下端设有内螺纹，扶正体5套在锥体3和螺杆筒4之间并与螺杆筒4通过螺纹连接，锚爪6于上端的内侧设有与中心管2上的锥面相配合的斜面12，锚爪6的外壁设有锚牙13和卡槽14，锚爪6嵌在扶正体5的锚爪凹槽8内，其上端于扶正体5的上端面伸出，其下端置于锚爪凹槽8底端的卡库10中，扶正体5外壁上的环形箍11套在锚爪6的卡槽14处并与卡槽14间设有压紧弹簧15连接，将锚爪6贴紧在中心管2上，摩擦块7嵌在摩擦块凹槽9内并与凹槽间设有弹簧16连接，使得摩擦块7能够从凹槽中伸出，旋转扶正体5可以使其沿螺杆筒4转动并产生轴向位移，从而可以使锚爪6通过锥体3向外侧张开，抽油泵凡尔球开启装置由顶杆和顶杆弹簧20构成，顶杆从中心管2上端伸出，顶杆下端抵紧在顶杆弹簧20上，顶杆通过定位钢珠21固定在中心管2的内壁上，定位钢珠21置于设在中心管2壁上的透孔中，定位钢珠21透过中心管2壁抵在螺杆筒4内壁上，定位钢珠21可以在剪钉19被剪断后进入到移位后的螺杆筒4与扶正体5间移位后形成的环形空间内，从而释放顶杆使其上行。胶筒18可以有多个组合在一起使用。顶杆应设过流通道可以使液流通过。
所述中心管2上端螺接有上接头22。
所述环台17设在所述上接头22下端。
所述上接头22的侧壁设有通液孔23，用以测定胶筒18上方环形空间内的压力。
所述中心管2下端螺接有下接头24。
所述单流阀1设在所述下接头24中。
所述单流阀1为球阀。
所述顶杆由可以使液流通过的顶管25和顶丝26构成，顶丝26螺接在顶管25上端。顶管25外壁设有与定位钢珠21相配合的凹槽，用于定位。
在实际使用时，将该油管锚的上接头连接在抽油管柱的泵下，在下入油井中的预定位置时，旋转油管柱，因磨擦块在弹簧的弹力下贴在井筒内壁上，使得扶正体不能周向转动。由于中心管旋转，通过螺杆筒与扶正体之间梯形螺纹的配合作用和剪钉的固定作用，从而使得扶正体相对于中心管上行，锚牙被锥体挤胀压在井壁上，使管柱得到锚定，并进一步压缩胶筒，使其膨胀坐封在井筒上，达到封隔套环空间的目的。而阀球的作用是阻止洗井水向下流动，因此洗井时洗井水不能下行进入油层，从而也起到了保护油层的作用。
当检泵上提管柱时，剪钉被剪断，扶正体相对中心管下行，锚牙在弹簧的作用下收回，失去锚定作用，胶筒组也因轴向挤压力消除而缩回，钢珠在运行到扶正体与螺杆筒之间的凹槽位置时，失去限位而径向外移，则顶管和顶丝在大弹簧的作用下上行，顶开抽油泵的凡尔球，使管柱内的井液流回井内。
Claims (8)
1.一种具有三重功能的油管锚，包括设有单流阀（1）的中心管（2），其特征在于，所述中心管（2）外壁设有由锥体（3）、螺杆筒（4）、扶正体（5）、若干锚爪（6）和摩擦块（7）构成的锚定装置，中心管（2）内设有抽油泵凡尔球开启装置，中心管（2）于靠近顶端的外壁设有凸起的环台（17），环台（17）下方套有胶筒（18），锥体（3）为外壁设有朝向下方的锥面的环状体，锥体（3）套在中心管（2）上，其上端抵在胶筒（18）上，螺杆筒（4）外壁设有螺纹，螺杆筒（4）通过剪钉（19）固定在中心管（2）下段的外壁上，扶正体（5）为管状，扶正体（5）的外壁于上下段分别设有用于镶嵌锚爪（6）和摩擦块（7）的锚爪凹槽（8）和摩擦块凹槽（9），锚爪凹槽（8）底端设有卡库（10），扶正体（5）的外壁与锚爪凹槽（8）对应的位置套有环形箍（11），扶正体（5）的下端设有内螺纹，扶正体（5）套在锥体（3）和螺杆筒（4）之间并与螺杆筒（4）通过螺纹连接，锚爪（6）于上端的内侧设有与中心管（2）上的锥面相配合的斜面（12），锚爪（6）的外壁设有锚牙（13）和卡槽（14），锚爪（6）嵌在扶正体（5）的锚爪凹槽（8）内，其上端于扶正体（5）的上端面伸出，其下端置于锚爪凹槽（8）底端的卡库（10）中，扶正体（5）外壁上的环形箍（11）套在锚爪（6）的卡槽（14）处并与卡槽（14）间设有压紧弹簧（15）连接，摩擦块（7）嵌在摩擦块凹槽（9）内并与凹槽间设有弹簧（16）连接，使得摩擦块（7）能够从凹槽中伸出，旋转扶正体（5）可以使其沿螺杆筒（4）转动并产生轴向位移，从而可以使锚爪（6）通过锥体（3）向外侧张开，抽油泵凡尔球开启装置由顶杆和顶杆弹簧（20）构成，顶杆从中心管（2）上端伸出，顶杆下端抵紧在顶杆弹簧（20）上，顶杆通过定位钢珠（21）固定在中心管（2）的内壁上，定位钢珠（21）置于设在中心管（2）壁上的透孔中，定位钢珠（21）抵在螺杆筒（4）内壁上，定位钢珠（21）可以在剪钉（19）被剪断后进入到移位后的螺杆筒（4）与扶正体（5）间的环形空间内，从而释放顶杆使其上行。
2.如权利要求1所述的具有三重功能的油管锚，其特征在于，所述中心管（2）上端螺接有上接头（22）。
3.如权利要求2所述的具有三重功能的油管锚，其特征在于，所述环台（17）设在所述上接头（22）下端。
4.如权利要求2或3所述的具有三重功能的油管锚，其特征在于，所述上接头（22）的侧壁设有通液孔（23）。
5.如权利要求1所述的具有三重功能的油管锚，其特征在于，所述中心管（2）下端螺接有下接头（24）。
6.如权利要求5所述的具有三重功能的油管锚，其特征在于，所述单流阀（1）设在所述下接头（24）中。
7.如权利要求1或6所述的具有三重功能的油管锚，其特征在于，所述单流阀（1）为球阀。
8.如权利要求1所述的具有三重功能的油管锚，其特征在于，所述顶杆由可以使液流通过的顶管（25）和顶丝（26）构成，顶丝（26）螺接在顶管（25）上端。
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