CN110145268B - 一种抽油泵锚 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种抽油泵锚。本发明具有如下特点：内部打压液压坐挂，上提管柱解挂，上提解挂同时，卡瓦座下滑，打开泄油孔，起管柱排空管柱内液体，无需再安装泄油器；通过增减解挂销钉的数量实现，解挂力大小的现场调整；本发明的工具下井时，通过压差自动打开灌注滑套，保持管住内外压力平衡，实现自动灌浆。卡瓦座有导向键，导向同时保证卡瓦不能转动。卡瓦具有双向锚定功能，锚定可靠。有锁紧机构，一旦锚定不可松退。卡瓦为楔状结构，下压或下拉会锚定更紧。卡瓦同步打开，保证坐挂居中。有剪切安全接头，解挂时，一旦解挂力超过安全接头剪切力，安全接头断开，保证锚上部管住提出，锚下部再通过其他方式捞出。
Description
技术领域
本发明涉及一种抽油泵锚。
背景技术
在石油开采作业中，通常采油泵用钢质油管井内，近几年在现场出现了用复合材料油管。复合材料油管强度低、刚性低，抽油泵工作时会发生振动，容易引起掉落事故。现有的适用复合材料油管的抽油泵锚，功能均不完善，有明显缺点：比如在无内压时抽油泵锚的锚爪会收缩回去，不能永久锚定，只能在有内压时有扶正作用，锚定力低等。另外，考虑后期取出泵的作业，通常需要在油管串上再安装一个泄油器实现泄油，保护油区环境。在现有的抽油泵锚无法满足上述要求。
发明内容
本发明的目的是：提供一种适用于复合材料油管的抽油泵锚。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种抽油泵锚，其特征在于，包括具有若干传压孔的中心管，传压孔包括自动灌浆用传压孔、活塞坐封传压孔及泄油孔，中心管的下部外套设有用于盖住泄油孔的卡瓦座，卡瓦座通过解挂销钉固定在中心管上，卡瓦座仅能在中心管上轴向运动，上提中心管时，当上提载荷大于解挂销钉的剪切力时，解挂销钉被剪切，卡瓦座在中心管上轴向向下运动，使泄油孔露于外，卡瓦座上设有仅能向外张开或者向内收回的卡瓦，卡瓦的上方设有套设在中心管外的锥套，锥套的锥端插入卡瓦内，在中心管外还套设有活塞，打入中心管的压力通过活塞坐封传压孔作用在活塞上，推动活塞沿中心管轴向向下移动，活塞在移动过程中通过锥套驱动卡瓦向外张开，活塞沿中心管轴向向上移动后卡瓦向内收回，在活塞外套设有缸筒及剪销套，剪销套与缸筒的下端相接，活塞与缸筒之间设有用于防止向下移动的活塞向上移动的止退环，止退环的下端面与剪销套靠齐，缸筒与中心管之间还设有套设在中心管外的弹簧和单向阀，弹簧的下端与缸筒内壁相抵，弹簧的上端与单向阀相抵，单向阀在弹簧的作用下抵在伸入缸筒内的上接头的下端上，缸筒的上端与上接头相接，上接头与丢手接头相接。
优选地，通过导向装置限定所述卡瓦座的运动方向。
优选地，在所述活塞的外圆周面上设有一段单向螺纹段，所述止退环套设在单向螺纹段外，并与单向螺纹段的单向螺纹段螺纹配合。
优选地，所述剪销套通过坐封销钉固定在所述活塞上。
优选地，上接头通过丢手剪销与所述丢手接头连接固定。
优选地，所述解挂销钉的数量根据所需解挂力大小调节。
本发明具有如下特点：
1)内部打压液压坐挂，上提管柱解挂，上提解挂同时，卡瓦座下滑，打开泄油孔，起管柱排空管柱内液体，无需再安装泄油器；
2)通过增减解挂销钉的数量实现，解挂力大小的现场调整；
3)本发明的工具下井时，通过压差自动打开灌注滑套(或单向阀，有整体和分体两种结构)，保持管柱内外压力平衡，实现自动灌浆。内外压力平衡后滑套自动关闭，内压不能打开滑套。
4)卡瓦座有导向键，导向同时保证卡瓦不能转动。
5)卡瓦具有双向锚定功能，锚定可靠。
6)有锁紧机构，一旦锚定不可松退。
7)卡瓦为楔状结构，上压或下拉会锚定更紧。
8)卡瓦同步打开，保证坐挂居中。
9)有剪切安全接头(或丢手)，解挂时，一旦解挂力超过安全接头剪切力，安全接头断开，保证锚上部管住提出，锚下部再通过其他方式捞出。
10)采用优质合金钢制造，强度高，充分满足使用要求。
11)结构简单可靠，操作方便安全。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，本发明提供的一种抽油泵锚的主体是中心管10，中心管10上有若干传压孔，传压孔包括自动灌浆用、活塞坐封传压孔、泄油孔。卡瓦座16套在中心管10上，盖住泄油孔，并且用解挂销钉17固定在中心管10上。同时，卡瓦座16和中心管10通过导向装置18固定，导向装置18可以采用导向键，通过导向装置18使得卡瓦座16只能沿中心管10的轴向上下运动的同时，限制卡瓦座16沿中心管10的周向运动。卡瓦15固定在卡瓦座16上，卡瓦15只能向外张开或者向内收回。锥套14的锥端插入卡瓦15内，锥套14与活塞9连接，锥套14与活塞9均套设在中心管10外。在活塞9外部套上剪销套13，剪销套13通过坐封销钉12与活塞9连接固定。活塞9的外圆周面均有一段锯齿状螺纹段，将止退环11安装在锯齿状螺纹段外，止退环11与锯齿状螺纹段螺纹配合。止退环11的端面与剪销套13靠齐。将缸筒8套在活塞9上，与剪销套13连接。止退环11位于缸筒8与活塞9之间。将弹簧垫7、弹簧6和单向阀4依次套入中心管10和缸筒8的环行空间内。单向阀4上装有若干密封件5，上接头2外部螺纹与缸筒8拧接，内部螺纹与中心管10拧接。丢手接头1下端装在上接头3内，靠丢手剪销3固定。
本发明提供的工具入井时，管柱外液体无法进入管柱内。当管柱内外压差慢慢增大后，单向阀4受到液压力作用，克服弹簧6阻力，沿中心管10轴向运动。管柱外的液体可以通过缸筒8的液压孔和中心管10的液压孔进入到内管柱，实现自动灌浆功能。当管柱内外压力平衡或者管柱内压力大于管柱外时，单向阀4受弹簧6推力作用，处于上限位，关闭管柱内外的通道。
当本发明提供的工具下入到位后，从内管打压，压力通过中心管10的活塞坐封传压孔作用在活塞9上。当活塞7推力大于坐封销钉12的剪切力时，活塞9开始沿着中心管10轴向运动，并推动锥体14轴向运动，卡瓦15受到锥体14的挤压，锚定在外层套管上。当内管压力消失后，止退环11将活塞9与缸筒8的位置固定，阻止卡瓦15收回。卡瓦座16将卡瓦15固定，卡瓦座13和中心管10通过导向装置18固定，保证卡瓦12和卡瓦座13只能轴向运动，不能径向转动。当管柱下端的轴向拉力增大，锥套14向下相对运动，卡瓦15的锚定力随着轴向拉力的增大而增大。
需要回收时，在井口上提管柱，当上提载荷大于解挂销钉17的剪切力时，解挂销钉17被剪切，中心管10、缸筒8、活塞9、止退环11、剪切套13和锥体14向上运动，卡瓦15失去锥体14的支撑后收回，无法实现锚定，同时，中心管10与卡瓦座16产生相对运动，中心管10上原先被卡瓦座16封堵的卸油孔露出，此时内管柱和外管柱连通，实现卸油功能。如果出现无法回收，在井口继续加大轴向拉力载荷，当载荷大于丢手销钉3的剪切力时，丢手销钉3被剪切，丢手接头1和工具脱开，可以将锚以上部管住提出。
Claims (6)
1.一种抽油泵锚，其特征在于，包括具有若干传压孔的中心管（10），传压孔包括自动灌浆用传压孔、活塞坐封传压孔及泄油孔，中心管（10）的下部外套设有用于盖住泄油孔的卡瓦座（16），卡瓦座（16）通过解挂销钉（17）固定在中心管（10）上，卡瓦座（16）仅能在中心管（10）上轴向运动，上提中心管（10）时，当上提载荷大于解挂销钉（17）的剪切力时，解挂销钉（17）被剪切，卡瓦座（16）在中心管（10）上轴向向下运动，使泄油孔露于外，卡瓦座（16）上设有仅能向外张开向内收回的卡瓦（15），卡瓦（15）的上方设有套设在中心管（10）外的锥套（14），锥套（14）的锥端插入卡瓦（15）内，在中心管（10）外还套设有活塞（9），打入中心管（10）的压力通过活塞坐封传压孔作用在活塞（9）上，推动活塞（9）沿中心管（10）轴向向下移动，活塞（9）在移动过程中通过锥套（14）驱动卡瓦（15）向外张开，活塞（9）沿中心管（10）轴向向上移动后卡瓦（15）向内收回，在活塞（9）外套设有缸筒（8）及剪销套（13），剪销套（13）与缸筒（8）的下端相接，活塞（9）与缸筒（8）之间设有用于防止向下移动的活塞（9）向上移动的止退环（11），止退环（11）的下端面与剪销套（13）靠齐，缸筒（8）与中心管（10）之间还设有套设在中心管（10）外的弹簧（6）和单向阀（4），弹簧（6）的下端与缸筒（8）内壁相抵，弹簧（6）的上端与单向阀（4）相抵，单向阀（4）在弹簧（6）的作用下抵在伸入缸筒（8）内的上接头（2）的下端上，缸筒（8）的上端与上接头（2）相接，上接头（2）与丢手接头（1）相接；管柱外的液体通过缸筒（8）的液压孔和中心管（10）的自动灌浆用传压孔进入到内管柱，实现自动灌浆。
2.如权利要求1所述的一种抽油泵锚，其特征在于，通过导向装置（18）限定所述卡瓦座（16）的运动方向。
3.如权利要求1所述的一种抽油泵锚，其特征在于，在所述活塞（9）的外圆周面上设有一段单向螺纹段，所述止退环（11）套设在单向螺纹段外，并与单向螺纹段的单向螺纹段螺纹配合。
4.如权利要求1所述的一种抽油泵锚，其特征在于，所述剪销套（13）通过坐封销钉（12）固定在所述活塞（9）上。
5.如权利要求1所述的一种抽油泵锚，其特征在于，上接头（2）通过丢手剪销（3）与所述丢手接头（1）连接固定。
6.如权利要求1所述的一种抽油泵锚，其特征在于，所述解挂销钉（17）的数量根据所需解挂力大小调节。
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