CN109594943A - 一种机械式张力油管锚 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油管固定设备技术领域，且公开了一种机械式张力油管锚，中心管的中部外侧周向布设有卡瓦片，卡瓦片的外端面为平面，且表面开设有锯齿，锯齿呈纵向两列开设，且单列的锯齿之间呈鳞状交错布设，卡瓦片的下端部中间位置还嵌装有圆片形的限位刀片，卡瓦片的左侧侧面中部开设有弹簧槽，弹簧槽的内部嵌装有复位弹簧，复位弹簧的两端分别与弹簧槽内槽面和中心管的外表面连接。具备双排列式的锯齿刃口，能够与垂直式刀片安装的限位刀片相配合，即避免油管锚固件的旋转，避免影响座封锚固的效果，同时采用复位弹簧将卡瓦进行回缩复位，可在锚固工作完成后，提起接头座时，自动将卡瓦片进行合拢、复位。

Description

一种机械式张力油管锚

技术领域

本发明涉及油管固定设备技术领域，具体为一种机械式张力油管锚。

背景技术

在井下措施作业和有杆抽油生产过程中，由于生产或措施管柱在一些因素(动液面的不断下降，泵挂越来越深，热洗措施等)的影响下，不可避免的面临管柱伸缩，受力状态恶化等一些问题。目前，现场主要通过井下油管锚定器(以下简称油管锚)来解决上述问题。

油管锚是一种生产及措施井井下管柱锚定用井下装置，可以改善管柱受力状态，降低管柱疲劳损坏，控制管柱的伸缩，减少漏失，延长管柱的使用寿命。在有杆泵抽油生产过程中对管柱进行固定，可以减少冲程损失，提高泵效；在压裂、酸化等工艺中对管柱进行固定，可以提高井下工具及管柱的承压能力。它也可以作为一种机构，设计在其他井下工具(如封隔器)上，发挥其作用。

机械式张力油管锚是一种常用的油管锚固件，目前常见的机械式张力油管锚在使用时容易因压力的作用导致整体进行横向的旋转，使得锚固不牢靠。专利号：CN203729920U的实用新型，提供了一种油管锚及其卡瓦，该油管锚卡瓦包括主体结构和卡瓦牙，所述主体结构包括底座、斜坡面、卡槽；所述底座与相应的卡瓦座相连接，用于固定卡瓦在油管锚上的相对位置；所述斜坡面在卡瓦与油管锚的下接头套座相对运动时，与油管锚的下接头套座相结合；所述卡槽为凹陷槽，位于所述底座上部；所述卡瓦牙为锯齿状，位于所述斜坡面的对立面；所述卡瓦牙的前角度数与后角度数相等；所述卡瓦的前角和后角的度数D的取值范围为：40°≤D≤55°。这种结构的卡瓦片不具有避免锚固件发生横向移动的结构件，存在上述的锚固件横向旋转的问题，为此我们提供了一种机械式张力油管锚。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种机械式张力油管锚，具备双排列式的锯齿刃口，能够与垂直式刀片安装的限位刀片相配合，防止锚固卡瓦在管壁表面的横向转动，即避免油管锚固件的旋转，避免影响座封锚固的效果，同时采用复位弹簧将卡瓦进行回缩复位，可在锚固工作完成后，提起接头座时，自动将卡瓦片进行合拢、复位，设计合理，操作简单，便于推广使用等优点，解决了现有的机械式张力油管锚在使用时容易因压力的作用导致整体进行横向的旋转，使得锚固不牢靠，操作复杂，不便进行重复使用，工作效率低下问题。

(二)技术方案

为实现上述具备双排列式的锯齿刃口，能够与垂直式刀片安装的限位刀片相配合，避免油管锚固件的旋转，避免影响座封锚固的效果，同时采用复位弹簧将卡瓦进行回缩复位，自动将卡瓦片进行合拢、复位的目的，本发明提供如下技术方案：

一种机械式张力油管锚，包括中心管，所述中心管的下端部外部活动套设有上下滑动的下接头套座，中心管的上端固定安装有上接头座，中心管的中部外侧周向布设有卡瓦片，卡瓦片的上端连接有卡瓦固定套环，中心管的中部上侧部还装设有扶正器结构；

下接头套座的整体为套管状，且上端插接部外表面为倾斜面；

卡瓦片的下端呈插部侧面也为倾斜面，卡瓦片的上端活动部活动装设于卡瓦固定套环的环身外部，卡瓦固定套环的整体箍设于中心管的外部；

卡瓦片的外端面为平面，且表面开设有锯齿，锯齿呈纵向两列开设，且单列的锯齿之间呈鳞状交错布设，卡瓦片的下端部中间位置还嵌装有圆片形的限位刀片，卡瓦片的上端部还开设有贯穿的插接孔，卡瓦片的左侧侧面中部开设有弹簧槽，弹簧槽的内部嵌装有复位弹簧，复位弹簧的两端分别与弹簧槽内槽面和中心管的外表面连接；

卡瓦固定套环的整体呈环形，且周向开设有放置槽，放置槽的槽口内横向装设有转动轴杆，转动轴杆的整体贯穿于插接孔内。

优选的，所述下接头套座的上端插接部外表面倾斜角度与卡瓦片的下端承插面的倾斜角度相同。

优选的，所述卡瓦片的数量不少于六组，并与放置槽的数量相适配。

优选的，所述卡瓦片的上端部内侧的中心管管身外壁还装设有限位阻挡下接头套座上移的凸出的挡块。

优选的，所述限位刀片的圆形边缘均开设有刃口，限位刀片垂直嵌装于卡瓦片的底端外部，且限位刀片的刃口高度比锯齿的刃口高度高3-5mm。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种机械式张力油管锚，具备以下有益效果：

1、该机械式张力油管锚在卡瓦片的外表面装设双排列式的锯齿刃口，能够有效进行锚固操作，同时有效避免锚固部位向两侧滑动，加设的限位刀片具有辅助限位的作用，采用垂直式刀片安装设计，可将刀刃垂直切向管壁，且由于限位刀片的刃口较锯齿更加凸出，切向管壁后更能进一步防止锚固卡瓦在管壁表面的横向转动，即避免油管锚固件的旋转，避免影响座封锚固的效果；

2、该机械式张力油管锚采用复位弹簧将卡瓦进行回缩复位，可在锚固工作完成后，提起接头座时，自动将卡瓦片进行合拢、复位，无需像目前常见的油管锚一样对限位部件进行切削，使得油管锚能够高效、快速的重复使用，设计合理，操作简单，便于推广使用。

附图说明

图1为本发明一种机械式张力油管锚的主视图；

图2为本发明的卡瓦片的结构放大示意图；

图3为本发明的卡瓦片仰视底面结构示意图；

图4为本发明的卡瓦固定套环的横剖结构示意图。

图中标示：1-中心管，2-下接头套座，3-上接头座；

4-卡瓦片，41-插接孔，42-锯齿，43-限位刀片，44-弹簧槽，45-复位弹簧；

5-卡瓦固定套环，51-放置槽，52-转动轴杆；

6-扶正器结构，7-挡块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种机械式张力油管锚，参见图1，包括中心管1、下接头套座2、上接头座3、卡瓦片4、插接孔41、锯齿42、限位刀片43、弹簧槽44、复位弹簧45、卡瓦固定套环5、放置槽51、转动轴杆52、扶正器结构6和挡块7，所述中心管1的下端部外部活动套设有上下滑动的下接头套座2，中心管1的上端固定安装有上接头座3，中心管1的中部外侧周向布设有卡瓦片4，卡瓦片4的上端连接有卡瓦固定套环5，中心管1的中部上侧部还装设有扶正器结构6；

下接头套座2的整体为套管状，且上端插接部外表面为倾斜面；

卡瓦片4的下端呈插部侧面也为倾斜面，方便与下接头套座2之间进行插装连接，卡瓦片4的上端活动部活动装设于卡瓦固定套环5的环身外部，卡瓦固定套环5的整体箍设于中心管1的外部，位置固定牢靠；

参见图2、图3，卡瓦片4的外端面为平面，且表面开设有锯齿42，锯齿42呈纵向两列开设，且单列的锯齿42之间呈鳞状交错布设，双排列锯齿42的设计可有效对油管壁进行抓取锚定，同时同一水平高度两个锯齿刀相互约束，避免卡瓦向两侧移动，即避免锚固件整体发生旋转，卡瓦片4的下端部中间位置还嵌装有圆片形的限位刀片43，卡瓦片4的上端部还开设有贯穿的插接孔41，卡瓦片4的左侧侧面中部开设有弹簧槽44，弹簧槽44的内部嵌装有复位弹簧45，复位弹簧45的两端分别与弹簧槽44内槽面和中心管1的外表面连接，当卡瓦片4被下接头套座2顶起而向外展开时，复位弹簧45被拉伸，给予卡瓦片4向内回缩、合拢复位的拉力，在锚固完成后，下接头套座2下移，可使得展开的卡瓦片4在复位弹簧45回缩拉力的作用下回缩、合拢，进行有效的合口复位，卡瓦片4在复位弹簧45的作用下复位，即可有效进行卡瓦喇叭状或伞状合口的收拢，取消对油管壁的卡接锚固，方便进行锚固件的拆卸，可实现重复使用；

限位刀片43的圆形边缘均开设有刃口，限位刀片43垂直嵌装于卡瓦片4的底端外部，且限位刀片43的刃口高度比锯齿42的刃口高度高，限位刀片43垂直装设且刃口更凸出，在工作时也能够先于锯齿42垂直切向管壁，一定程度上避免卡瓦片4的横向移动，即避免锚固件整体的横向旋转。

下接头套座2的上端插接部外表面倾斜角度与卡瓦片4的下端承插面的倾斜角度相同，方便下接头套座2的上移从而将卡瓦片4顶开。

卡瓦片4的上端部内侧的中心管1管身外壁还装设有限位阻挡下接头套座2上移的凸出的挡块7，下接头套座2上移至挡块7处即可完全将卡瓦片4顶起、展开，无需继续上移。

参见图4，卡瓦固定套环5的整体呈环形，且周向开设有放置槽51，放置槽51的槽口内横向装设有转动轴杆52，转动轴杆52的整体贯穿于插接孔41内，使得卡瓦片4能够以卡瓦固定套环5为基点进行转动，即下端部向外展开，类似喇叭口状，起到锚固管壁的作用。

卡瓦片4的数量不少于六组，并与放置槽51的数量相适配。

工作时，首先下接头套座2在外部套管的压力下沿着中心管1上滑至上端，与卡瓦片4相接触，并将卡瓦片4顶开，卡瓦片4展开后呈喇叭口状，卡瓦片4外边缘的锯齿与外周的管件内壁卡接接触，进而进行锚固，且双排列的锯齿42能够更紧固的对管壁进行锚固，且有效避免锚固部位向两侧滑动，加设的限位刀片43具有辅助限位的作用，采用垂直式刀片安装设计，可将刀刃垂直切向管壁，且由于限位刀片43的刃口较锯齿42更加凸出，切向管壁后更能进一步防止锚固卡瓦在管壁表面的横向转动，即避免油管锚固件的旋转，避免影响座封锚固的效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种机械式张力油管锚，包括中心管(1)，其特征在于：所述中心管(1)的下端部外部活动套设有上下滑动的下接头套座(2)，中心管(1)的上端固定安装有上接头座(3)，中心管(1)的中部外侧周向布设有卡瓦片(4)，卡瓦片(4)的上端连接有卡瓦固定套环(5)，中心管(1)的中部上侧部还装设有扶正器结构(6)；

下接头套座(2)的整体为套管状，且上端插接部外表面为倾斜面；

卡瓦片(4)的下端呈插部侧面也为倾斜面，卡瓦片(4)的上端活动部活动装设于卡瓦固定套环(5)的环身外部，卡瓦固定套环(5)的整体箍设于中心管(1)的外部；

卡瓦片(4)的外端面为平面，且表面开设有锯齿(42)，锯齿(42)呈纵向两列开设，且单列的锯齿(42)之间呈鳞状交错布设，卡瓦片(4)的下端部中间位置还嵌装有圆片形的限位刀片(43)，卡瓦片(4)的上端部还开设有贯穿的插接孔(41)，卡瓦片(4)的左侧侧面中部开设有弹簧槽(44)，弹簧槽(44)的内部嵌装有复位弹簧(45)，复位弹簧(45)的两端分别与弹簧槽(44)内槽面和中心管(1)的外表面连接；

卡瓦固定套环(5)的整体呈环形，且周向开设有放置槽(51)，放置槽(51)的槽口内横向装设有转动轴杆(52)，转动轴杆(52)的整体贯穿于插接孔(41)内。

2.根据权利要求1所述的一种机械式张力油管锚，其特征在于：所述下接头套座(2)的上端插接部外表面倾斜角度与卡瓦片(4)的下端承插面的倾斜角度相同。

3.根据权利要求1所述的一种机械式张力油管锚，其特征在于：所述卡瓦片(4)的数量不少于六组，并与放置槽(51)的数量相适配。

4.根据权利要求1所述的一种机械式张力油管锚，其特征在于：所述卡瓦片(4)的上端部内侧的中心管(1)管身外壁还装设有限位阻挡下接头套座(2)上移的凸出的挡块(7)。

5.根据权利要求1所述的一种机械式张力油管锚，其特征在于：所述限位刀片(43)的圆形边缘均开设有刃口，限位刀片(43)垂直嵌装于卡瓦片(4)的底端外部，且限位刀片(43)的刃口高度比锯齿(42)的刃口高度高3-5mm。