CN111677474A - 新式防喷锚定一体化工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新式防喷锚定一体化工具，包括防转部分，丢开部分，泄压通道部分，锚定部分，重力活门部分及通杆，所述锚定部分包括支撑卡瓦；所述防转锚的上接头与螺杆泵下端连接；所述防转锚的下接头与筛管连接，所述筛管下端与丢手封隔器的连接接头连接；所述连接杆下端与通杆连接；所述泄压通道的上接头与丢手封隔器的下接头连接；所述支撑卡瓦的上接头与泄压通道的下接头连接；所述重力活门的上接头与支撑卡瓦的中心管连接；所述重力活门的下接头通过螺纹与油管连接。本装置防转效果更加理想，防止手封隔器的长期使用后啮合力不足导致失效，泄压通道部分可避免作业时管柱上窜的危险，避免压裂后的井沉沙堆积导致浮子开关失效。

Description

新式防喷锚定一体化工具

技术领域

本发明涉及螺杆泵及抽油泵领域，具体是涉及一种新式防喷锚定一体化工具。

背景技术

目前堵水管柱和生产管柱需要连续两次起下管柱，既增加了作业时间又增加了施工费用。而现有的防喷锚定一体化工具虽能实现一趟管柱下井，但实际使用中翻板锚的防转效果并不理想，老式丢手封隔器在释放时，卡瓦先锚定容易导致胶筒座封不完全，且浮子开关的结构无法通过测试仪器等问题存在。

主要问题包括以下方面：（1）翻板锚在螺杆泵井防反转使用中经常出现由于板弹簧断裂导致工具失效的情况；（2）现有丢手封隔器的结构是先压缩胶筒座封后压缩卡瓦锚定，因此胶筒座封完全后在套管内会继续下移一定距离，这样的释放方式会对胶筒造成一定的磨损，影响密封效果；（3）现有卡簧结构较为薄弱，在井内长期使用时，由于井液腐蚀、震动等原因会导致单向齿啮合松动，致使封隔器提前解封；（4）现有卡簧座结构（图9）在丢手封隔器释放时，会将释放载荷由卡簧传递给卡簧座再传递给解封销钉，如释放载荷过大，会导致在释放时直接剪断解封销钉，致使卡簧失效无法密封，且解封销钉安装在卡簧座上会限制解封销钉的尺寸，导致解封销钉的螺纹长度不足，不够稳固可靠；（5）现有丢手封隔器使用的防顶卡瓦结构为轨道式（图11），这种结构在长时间使用后由于井液腐蚀，结垢等情况会卡死在轨道内，导致卡瓦无法伸出或收回的情况发生；（6）现有一体化工具结构没有设计泄压部分，如遇到防顶卡瓦失效导致丢手封隔器上顶的情况发生，下部压力无法释放，容易发生危险事故；（7）现有浮子开关结构内部为实心浮子，无法通过测试仪器且在压裂井沉砂较多的情况会导致浮子开关失效。

本发明针对此情况，设计了新式防喷、锚定一体化工具，可有效解决原工具在使用中的诸多弊病。

发明内容

为了弥补上述现有技术的不足，本发明的目的是提出一种新式防喷锚定一体化工具，防转效果更加理想，胶筒坐封更完全，防止手封隔器的长期使用后啮合力不足导致失效，可有效避免释放时解封销钉提前剪断导致失效，避免解封时卡瓦无法收回的情况发生，泄压通道部分防止丢手部分继续上顶，避免作业时管柱上窜的危险；重力活门可以避免压裂后的井沉沙堆积导致浮子开关失效。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种新式防喷、锚定一体化工具，包括防转部分，丢开部分，泄压通道部分，锚定部分，重力活门部分，通杆，筛管，所述锚定部分包括支撑卡瓦；其技术要点是：

所述的防转部分包括防转锚，防转锚包括上接头，中心管，卡瓦，固定环，隔环，挡环，摩擦块，摩擦体，弹簧，导向销钉，导向环，释放销钉，导向套，卡簧，连接套，防喷销钉，防喷活堵和下接头；

所述上接头下端连接中心管，上接头下部的外壁为锥面，该锥面用于卡瓦锚定；所述卡瓦与摩擦块通过固定环、隔环、挡环、弹簧以及导向套固定在摩擦体上，所述中心管设有轨道槽且分为长道和短道，导向销钉置于中心管的轨道槽内；所述中心管下端设有销钉槽，所述释放销钉底部置于中心管下端的销钉槽中；所述导向套内侧具有导向环，所述导向环用于固定导向销钉；所述中心管下端设有卡簧槽，所述卡簧置于中心管下端的卡簧槽内，所述连接套置于导向套下端，所述连接套连接下接头；所述卡簧外部设有单向齿，所述连接套前端内部设有单向齿；所述卡簧外部的单向齿与连接套内部的单向齿可啮合；所述中心管下端内部安装有防喷活堵，通过防喷销钉固定在中心管上；

所述的丢开部分包括丢手封隔器，所述丢手封隔器包括连接接头，死堵，定位环，打捞接头，连接杆，释放套，上中心管，外套，挡环，解封销钉，卡簧，释放销钉，连接套，两个边胶筒，中胶筒，两个垫片，衬套，上锥体，剪短销钉，导向销钉，弹簧，卡瓦，卡瓦套，下接头和顶环；

所述连接接头与连接杆连接并插入打捞接头内，定位环连接在连接接头上；所述死堵设置于连接接头内；所述打捞接头下部依次连接释放套、外套及连接套；所述外套与连接杆之间的空隙内设置上中心管；所述上中心管的前端分瓣，所述顶环通过螺纹连接并固定在上中心管上；所述挡环通过解封销钉固定在上中心管上；所述卡簧安装在挡环与顶环之间；所述衬套套安装在上中心管上，并与顶环端面接触；所述连接套通过释放销钉固定在衬套上；所述两个边胶筒、中胶筒、两个垫片均套在衬套上；所述中胶筒置于两个边胶筒之间；所述两个垫片分别置于边胶筒和中胶筒之间；所述上锥体套在上中心管上，通过螺纹与衬套末端连接并通过剪短销钉固定在上中心管上；所述弹簧和卡瓦安装在卡瓦套开窗处并套装在上锥体上，通过导向销钉与上锥体固定，所述卡瓦与上锥体的斜面接触；所述下接头与上中心管连接，所述下接头与卡瓦斜面接触；

所述泄压通道部分包括泄压通道，所述泄压通道、包括上接头，中心管，铜垫片，下接头；所述上接头与中心管套装并通过销钉固定连接；所述中心管、设有开孔，所述下接头与中心管连接；所述铜垫片套装在中心管外部，固定在上接头与下接头之间；

所述锚定部分包括支撑卡瓦，所述支撑卡瓦，所述支撑卡瓦的中心管设有与防转锚相同的轨道槽，支撑卡瓦4的导向销Ⅰ置于轨道槽中；

所述重力活门部分包括重力活门，所述重力活门包括上接头，中心管，外管，配重块Ⅰ，配重块Ⅱ，固定块，挡板，销轴，齿轮条，螺钉，下接头；所述中心管插入上接头内孔并焊接；所述固定块焊接于中心管；所述挡板与齿轮条焊接、并通过销轴连接在固定块上；所述挡板上远离销轴的位置安装有螺钉；所述配重块Ⅰ与配重块Ⅱ焊接在一起，置于中心管与外管之间，所述配重块Ⅱ上设有齿条并与齿轮条齿形啮合；所述外管套装在中心管、配重块Ⅰ和配重块Ⅱ外部，并与上接头连接；所述下接头与外管下端连接。

进一步的，所述防转锚的上接头与螺杆泵下端连接；所述防转锚的下接头与筛管连接，所述筛管下端与丢手封隔器的连接接头连接；所述连接杆下端与通杆连接；所述泄压通道的上接头与丢手封隔器的下接头连接；所述支撑卡瓦的上接头与泄压通道的下接头连接；所述重力活门的上接头与支撑卡瓦的中心管连接；所述重力活门的下接头通过螺纹与油管连接。

进一步的，所述支撑卡瓦包括上接头，中心管，卡瓦Ⅰ，固定环Ⅰ，挡环Ⅰ，隔环Ⅰ，摩擦块Ⅰ，弹簧Ⅰ，摩擦体Ⅰ，导向套Ⅰ，导向销Ⅰ；所述上接头外壁为锥面，该锥面用于卡瓦锚定；所述中心设有与防转锚相同的轨道槽，导向销Ⅰ置于轨道槽；所述卡瓦Ⅰ与摩擦块Ⅰ通过固定环Ⅰ，挡环Ⅰ，隔环Ⅰ，弹簧Ⅰ，以及导向套Ⅰ固定在摩擦体Ⅰ上。

进一步的，所述卡簧Ⅱ厚度为4.5mm，单向齿牙深为1.2mm，牙距为3mm，外套的下端内部具有与卡簧Ⅱ相同尺寸反向齿形的单向齿。

本发明的有益效果：

1.用防转锚1代替翻板锚，防转效果更加理想，经现场批量试验验证，螺杆泵防转成功率可达100%，且设计有释放销钉1-12结构可配合支撑卡瓦同时下井使用，互不影响。

2.利用丢手封隔器2的衬套2-17与剪短销钉2-19配合使用（图7），可实现卡瓦2-22先锚定，边胶筒2-14和中胶筒2-15后座封的顺序，可以让胶筒坐封更完全，座封后胶筒无位移，有效保护胶筒，密封效果更好。

3.将丢手封隔器2的卡簧Ⅱ2-11（图8）厚度从3mm增加到4.5mm，单向齿牙深从0.7mm增加到1.2mm以及牙距从2mm增加到3mm，同时外套2-8的内部具有与卡簧Ⅱ2-11相同尺寸的反向齿形，在丢手封隔器2释放完成后，卡簧Ⅱ2-11与外套2-8的啮合力得到成倍增加，可有效防止长期使用后啮合力不足导致失效。

4.将原丢手封隔器的卡簧座取消，使用挡环2-9和顶环2-26代替（图10），在丢手封隔器2释放时，释放载荷对卡簧Ⅱ2-11的冲击力全部传递给顶环2-26，避免解封销钉2-10承受载荷，可有效避免释放时解封销钉2-10提前剪断导致失效，而且解封销钉2-10安装在挡环2-9上，有足够空间加长解封销钉2-10螺纹长度，更加稳固可靠。

5.现将丢手封隔器2的防顶卡瓦2-22结构改为窗口式结构（图12），可以避免解封时卡瓦无法收回的情况发生。

6.设置了泄压通道部分，其中心管3-3的开孔处，可在打捞时将油管与套管连通，将油管内液体泄到油套环空内，防止油管出液，且当二次作业时，如遇到防顶卡瓦2-22失效导致丢开部分上移，泄压通道3的上接头3-1同时向上移动，中心管3-3的开孔位置也可让出，将井底压力释放，实现泄压功能，防止丢手部分继续上顶，避免作业时管柱上窜的危险。

7.使用重力活门5代替浮子开关，工具长度缩短，结构更加简单，依靠配重块Ⅰ5-4与配重块Ⅱ5-5的重力作用实现挡板5-7与中心管5-2的密封功能，更加有效可靠，挡板5-7结构可以避免压裂后的井沉沙堆积导致浮子开关失效，而且重力活门5配合空心通杆6使用时，可用于环空测试井，测试仪器可在空心通杆6内通过。

附图说明

图1为本发明的防转部分（防转锚1）结构示意图；

图2为本发明的丢开部分（丢手封隔器2）结构示意图；

图3为本发明的泄压通道部分（泄压通道3）结构示意图；

图4为本发明的锚定部分（支撑卡瓦4）结构示意图；

图5为本发明的重力活门部分（重力活门5）结构示意图；

图6为本发明的通杆部分（通杆6）结构示意图；

图7为本发明的衬套2-17等结构示意图；

图8为本发明的卡簧Ⅰ1-14和卡簧Ⅱ2-11结构示意图；

图9为目前现有卡簧座等结构示意图；

图10为本发明的卡簧Ⅱ2-11、挡环2-9、顶环2-26等结构示意图；

图11为目前现有丢手封隔器的卡瓦结构示意图；

图12为本发明丢手封隔器的卡瓦2-22和卡瓦套2-23等结构示意图；

图13为本发明的工具连接示意图（分体）；

图14为本发明的工具连接示意图（整体）。

图1-图14中各结构的名称为：防转锚1，上接头1-1，中心管1-2，卡瓦1-3，固定环1-4，隔环1-5，挡环1-6，摩擦块1-7，摩擦体1-8，弹簧1-9，导向销钉1-10，导向环1-11，释放销钉1-12，导向套1-13，卡簧Ⅰ1-14，连接套1-15，防喷销钉1-16，防喷活堵1-17，下接头1-18轨道槽Ⅰ1-19，丢手封隔器2，连接接头2-1，死堵2-2，定位环2-3，打捞接头2-4，连接杆2-5，释放套2-6，上中心管2-7，外套2-8，挡环2-9，解封销钉2-10，卡簧Ⅱ2-11，释放销钉2-12，连接套2-13，两个边胶筒2-14，中胶筒2-15，两个垫片2-16，衬套2-17，上锥体2-18，剪短销钉2-19，导向销钉2-20，弹簧2-21，卡瓦2-22，卡瓦套2-23，锁紧螺母2-24，下接头2-25，顶环2-26，泄压通道3，上接头3-1，销钉3-2，中心管3-3，铜垫片3-4，下接头3-5；开孔3-6，支撑卡瓦4，上接头4-1，中心管4-2，卡瓦Ⅰ4-3，固定环Ⅰ4-4，挡环Ⅰ4-5，隔环Ⅰ4-6，摩擦块Ⅰ4-7，弹簧Ⅰ4-8，摩擦体Ⅰ4-9，导向套Ⅰ4-10，导向销Ⅰ4-11，轨道槽Ⅱ4-12；重力活门5，上接头5-1，中心管5-2，外管5-3，配重块Ⅰ5-4，配重块Ⅱ5-5，固定块5-6，挡板5-7，销轴5-8，齿轮条5-9，螺钉5-10，下接头5-11，通杆6，筛管7。

具体实施方式

本实例的具体结构是：一种新式防喷锚定一体化工具包括防转部分，丢开部分，泄压通道部分，锚定部分，重力活门部分，通杆6，筛管7，所述锚定部分包括支撑卡瓦4；

所述的防转部分包括防转锚1，防转锚1包括上接头1-1，中心管1-2，卡瓦1-3，固定环1-4，隔环1-5，挡环1-6，摩擦块1-7，摩擦体1-8，弹簧1-9，导向销钉1-10，导向环1-11，释放销钉1-12，导向套1-13，卡簧Ⅰ1-14，连接套1-15，防喷销钉1-16，防喷活堵1-17和下接头1-18；

所述上接头1-1上端通过螺纹连接螺杆泵下端，所述上接头1-1下端通过螺纹连接中心管1-2，上接头1-1下部的外壁为锥面，该锥面用于卡瓦1-3锚定；

所述卡瓦1-3与摩擦块1-7通过固定环1-4、隔环1-5、挡环1-6、弹簧1-9以及导向套1-13固定在摩擦体1-8上，

所述中心管1-2设有轨道槽Ⅰ1-19且分为长道和短道，导向销钉1-10底端置于中心管1-2的轨道槽Ⅰ1-19内；所述中心管1-2下端设有销钉槽，所述释放销钉1-12底部置于中心管1-2下端的销钉槽中，用于下井时通过释放销钉1-12固定摩擦体1-8；

所述导向套1-13内侧具有导向环1-11，导向环1-11用于稳固导向销钉1-10，导向销钉1-10沿中心管1-2上的轨道槽运动控制卡瓦1-3的坐封与解封平；

所述中心管1-2下端设有卡簧槽，所述卡簧Ⅰ1-14置于中心管1-2下端的卡簧槽内，所述连接套1-15置于导向套1-13下端，所述连接套1-15连接下接头1-18；

所述卡簧Ⅰ1-14外部设有单向齿，所述连接套1-15前端内部设有单向齿；所述卡簧Ⅰ1-14外部的单向齿与连接套1-15内部的单向齿可啮合；

当该工具释放后，中心管1-2带动卡簧Ⅰ1-14向下位移，卡簧Ⅰ1-14的单向齿与连接套1-15的单向齿相互啮合，可将中心管1-2与连接套1-15位置固定；

在中心管1-2下端内部安装有防喷活堵1-17，通过防喷销钉1-16固定在中心管1-2上，所述防喷活堵1-17与中心管1-2之间的密封圈实现下井时的防喷功能，待完成释放后，向油管内打压5MPa，即可将防喷销钉1-16剪断，打开油管内通道，防喷活堵1-17掉落到下文所述的丢手封隔器2的死堵2-2上；

下接头1-18上端通过螺纹连接在连接套1-15上，并在螺纹连接处安装防松顶丝；

所述的丢开部分包括丢手封隔器2，所述丢手封隔器2包括连接接头2-1，死堵2-2，定位环2-3，打捞接头2-4，连接杆2-5，释放套2-6，上中心管2-7，外套2-8，挡环2-9，解封销钉2-10，卡簧Ⅱ2-11，释放销钉2-12，连接套2-13，两个边胶筒2-14，中胶筒2-15，两个垫片2-16，衬套2-17，上锥体2-18，剪短销钉2-19，导向销钉2-20，弹簧2-21，卡瓦2-22，卡瓦套2-23，锁紧螺母2-24，下接头2-25和顶环2-26；

所述连接接头2-1与连接杆2-5通过螺纹连接并插入打捞接头2-4内，定位环2-3通过螺纹连接在连接接头2-1上；所述死堵2-2设置于连接接头2-1内；所述打捞接头2-4下部依次通过螺纹连接释放套2-6、外套2-8及连接套2-13；所述外套2-8与连接杆2-5之间的空隙内设置有上中心管2-7；所述上中心管2-7的前端分瓣，所述顶环2-26通过螺纹连接并固定在上中心管2-7上；所述挡环2-9通过解封销钉2-10固定在上中心管2-7上；所述卡簧Ⅱ2-11安装在挡环2-9与顶环2-26之间；所述衬套2-17套安装在上中心管2-7上，并与顶环2-26端面接触；所述连接套2-13通过释放销钉2-12固定在衬套2-17上；

所述卡簧Ⅱ2-11厚度为4.5mm，单向齿牙深为1.2mm，牙距为3mm，同时外套2-8的下端内部具有与卡簧Ⅱ2-11相同尺寸反向齿形的单向齿；

所述边胶筒2-14为上、下两个，所述中胶筒2-15置于上、下两个边胶筒2-14之间；所述两个边胶筒2-14、中胶筒2-15、两个垫片2-16均套在衬套2-17上；

所述上边胶筒2-14与连接套2-13端面接触，所述边胶筒2-14的另一端面与垫片2-16接触，垫片2-16另一端面与中胶筒2-15接触，中胶筒2-15另一端面与垫片2-16接触，垫片2-16另一端面与下边胶筒2-14接触；

所述上锥体2-18套在上中心管2-7上，通过螺纹与衬套2-17末端连接并通过剪短销钉2-19固定在上中心管2-7上；所述三组弹簧2-21和卡瓦2-22安装在卡瓦套2-23开窗处并套装在上锥体2-18上，通过导向销钉2-20与上锥体2-18固定，此时卡瓦2-22与上锥体2-18的斜面接触；所述下接头2-25通过螺纹与上中心管2-7连接并在螺纹连接处加顶丝和锁紧螺母2-24固定，此时下接头2-25与卡瓦2-22斜面接触。

所述泄压通道部分包括泄压通道3，所述泄压通道3包括上接头3-1，销钉3-2，中心管3-3，铜垫片3-4，下接头3-5；所述上接头3-1与中心管3-3套装在一起并通过销钉3-2固定在一起；所述上接头3-1和中心管3-3均设有插键槽，连接在一起时可以向下传递扭矩；所述中心管3-3设有开孔3-6，所述下接头3-5通过螺纹与中心管3-3连接；所述铜垫片3-4套装在中心管3-3外部，固定在上接头3-1与下接头3-5之间，待工具释放时，销钉3-2剪断，上接头3-1受管柱重量和释放载荷向下位移，封堵中心管3-3的开孔，同时可将铜垫片3-4挤压在上接头3-1与下接头3-5之间，实现密封功能；

所述锚定部分包括支撑卡瓦4，所述支撑卡瓦4包括上接头4-1，中心管4-2，卡瓦Ⅰ4-3，固定环Ⅰ4-4，挡环Ⅰ4-5，隔环Ⅰ4-6，摩擦块Ⅰ4-7，弹簧Ⅰ4-8，摩擦体Ⅰ4-9，导向套Ⅰ4-10，导向销Ⅰ4-11；

所述上接头4-1外壁为锥面，该锥面用于卡瓦4-3锚定；所述中心管4-2设有与防转锚1相同的轨道槽Ⅱ4-12，导向销Ⅰ4-11底端置于轨道槽Ⅱ4-12中；

所述卡瓦Ⅰ4-3与摩擦块Ⅰ4-7通过固定环Ⅰ4-4，挡环Ⅰ4-5，隔环Ⅰ4-6，弹簧Ⅰ4-8，以及导向套Ⅰ4-10固定在摩擦体Ⅰ4-9上；

所述中心管4-2设有与防转锚1相同的轨道槽，为防止两个工具同时锚定，在防转锚1的中心管1-2下端设计有销钉槽，用于下井时通过释放销钉1-12固定摩擦体1-8等，可实现先锚定支撑卡瓦4，再通过下压油管剪断释放销钉1-12，而后导向销钉1-10即可进入中心管1-2导轨内正常换轨并锚定；

所述重力活门部分包括重力活门5，所述重力活门5包括上接头5-1，中心管5-2，外管5-3，配重块Ⅰ5-4，配重块Ⅱ5-5，固定块5-6，挡板5-7，销轴5-8，齿轮条5-9，螺钉5-10，下接头5-11；

所述中心管5-2插入上接头5-1内孔并将两件焊接在一起；所述固定块5-6上开有销轴孔并焊接在中心管5-2上；所述挡板5-7与齿轮条5-9焊接在一起并通过销轴5-8连接在固定块5-6上；

为了防止销轴5-8受剪切力过大而断裂，在挡板5-7上远离销轴5-8的位置安装有螺钉5-10，可让通杆6在捅开挡板5-7时先接触螺钉5-10，从而减小销轴5-8所受的剪切力，实现保护销轴5-8的目的；

所述配重块Ⅰ5-4与配重块Ⅱ5-5焊接在一起，置于外管5-3的内径束缚下，固定在中心管5-2与外管5-3的环空空间内，所述配重块Ⅱ5-5上设有齿条并与齿轮条5-9齿形啮合；所述外管5-3套装在中心管5-2、配重块Ⅰ5-4和配重块Ⅱ5-5外部，通过螺纹与上接头5-1连接；所述下接头5-11通过螺纹与外管5-3下端连接，且偏心度与上接头5-1偏心度一致；

所述新式防喷、锚定一体化工具的连接方式：

见图13，所述防转锚1的上接头1-1通过螺纹与螺杆泵下端连接；所述防转锚1的下接头1-18通过螺纹与筛管7连接，筛管7下端螺纹与丢手封隔器2的连接接头2-1连接；所述连接杆2-5下端通过螺纹与通杆6连接；所述泄压通道3的上接头3-1通过螺纹与丢手封隔器2的下接头2-25连接；所述支撑卡瓦4的上接头4-1通过螺纹与泄压通道3的下接头3-5连接；所述重力活门5的上接头5-1通过螺纹与支撑卡瓦4的中心管4-2连接；所述重力活门5的下接头5-11通过螺纹与油管连接。

所述新式防喷锚定一体化工具的工作原理和应用效果：

1.新式防喷锚定一体化工具上端通过螺纹与螺杆泵下端连接，下端通过螺纹与油管连接，连接完成后下入油井内预先设计的深度，上提管柱一段距离后再下放，锚定部分锚定在套管内壁上。

2.下压生产管柱一定载荷，泄压通道部分的销钉3-2剪断，上接头3-1受管柱重量向下位移，封堵中心管3-3的开孔3-6，同时可将铜垫片3-4挤压，实现密封功能。

3.下压生产管柱同时，剪断防转部分的释放销钉1-12，中心管1-2带动卡簧Ⅰ1-14进入连接套1-15内部，卡簧Ⅰ1-14与连接套1-15的单向牙啮合定位，导向销钉1-10进入中心管1-2导轨内，可正常换轨并锚定。

4.继续下压生产管柱，丢开部分的连接接头2-1带动定位环2-3、打捞接头2-4、释放套2-6及外套2-8以及连接套2-13同时下行，下行载荷通过释放销钉2-12传递到衬套2-17上，衬套2-17带动边胶筒2-14、垫片2-16、中胶筒2-15以及上锥体2-18同时下行，下行载荷通过剪短销钉2-19传递到上中心管2-7上，当锚定机构锚定时，上中心管2-7处于固定状态，因此当下压载荷足够大时，会先剪断较薄弱的剪短销钉2-19，随后上锥体2-18下行挤压卡瓦2-22，将卡瓦2-22沿卡瓦套2-23开窗处挤出并锚定在套管内壁，实现防顶功能，待卡瓦2-22锚定后，下压载荷将释放销钉2-12剪断，此时连接套2-13继续下行压缩边胶筒2-14和中胶筒2-15完成胶筒座封，当胶筒座封完成时，外套2-8已下行足够位移，外套2-8上的单向齿压缩开口圆环卡簧Ⅱ2-11的单向齿，在卡簧Ⅱ2-11的扩张弹力作用下可确保单向齿相互啮合定位，防止边胶筒2-14和中胶筒2-15回弹。

5.丢开部分释放后，释放套2-6经过下行一定位移后，上中心管2-7的分瓣的前端脱离释放套2-6的束缚，此时上提管柱即可将连接接头2-1、定位环2-3、连接杆2-5及通杆6带出，完成丢开动作。

6.再次上提管柱一段距离并下放，防转锚1锚定在套管内壁上，实现螺杆泵防转功能。

7.待抽油杆和地面驱动部分安装完成后，向油管内打压，剪断防转锚1的防喷销钉1-16，防喷活堵1-17掉入丢开部分的死堵2-2上，防止掉入人工井底造成井底落物堆积，此时便可进行常规采油作业。

8.修井作业时，上提生产管柱，防转锚1解除锚定，通杆6抽离重力活门部分，配重块Ⅰ5-4和配重块Ⅱ5-5在重力作用下配合齿轮传动将挡板5-7以销轴5-8为中心旋转，最终与中心管5-2下端面接触密封，实现修井作业时防喷功能。

9.打捞作业时，打捞工具进入丢手封隔器2内部，并与打捞接头2-4螺纹配合后上提管柱，上提载荷通过卡簧Ⅱ2-11传递给挡环2-9，继而传递给解封销钉2-10，由于上中心管2-7固定，所以当上提载荷足够大时即可剪断解封销钉2-10，此时打捞接头2-4、释放套2-6、外套2-8以及连接套2-13同时上行，让出空间，边胶筒2-14、中胶筒2-15及卡瓦2-22在胶筒回弹力和弹簧2-21回弹力作用下收缩，完成解封。继续上提带动泄压通道3的上接头3-1向上移动，让出中心管3-3的开孔位置，实现油套连通，油管内液体可流入油套环空内，防止起管柱时油管内出液。如正常生产时，丢开部分的防顶卡瓦2-22失效导致丢开部分上移，泄压通道3的上接头3-1同时向上移动，中心管3-3的开孔位置也可让出，将井底压力释放实现泄压功能，可以有效防止管柱上顶，避免作业时管柱上窜的危险。

Claims (3)

1.新式防喷锚定一体化工具，包括防转部分，丢开部分，泄压通道部分，锚定部分，重力活门部分，通杆，筛管，所述锚定部分包括支撑卡瓦；其特征是：

所述的防转部分包括防转锚，所述防转锚包括上接头，中心管，卡瓦，固定环，隔环，挡环，摩擦块，摩擦体，弹簧，导向销钉，导向环，释放销钉，导向套，卡簧，连接套，防喷销钉，防喷活堵和下接头；所述上接头下端连接中心管，上接头下部的外壁为锥面，该锥面用于卡瓦锚定；所述卡瓦与摩擦块通过固定环、隔环、挡环、弹簧以及导向套固定在摩擦体上，所述中心管设有轨道槽且分为长道和短道，导向销钉置于中心管的轨道槽内；所述中心管下端设有销钉槽，所述释放销钉底部置于中心管下端的销钉槽中；所述导向套内侧具有导向环，所述导向环用于固定导向销钉；所述中心管下端设有卡簧槽，所述卡簧置于中心管下端的卡簧槽内，所述连接套置于导向套下端，所述连接套连接下接头；所述卡簧外部设有单向齿，所述连接套前端内部设有单向齿；所述卡簧外部的单向齿与连接套内部的单向齿可啮合；所述中心管下端内部安装有防喷活堵，通过防喷销钉固定在中心管上；

所述的丢开部分包括丢手封隔器，所述丢手封隔器包括连接接头，死堵，定位环，打捞接头，连接杆，释放套，上中心管，外套，挡环，解封销钉，卡簧，释放销钉，连接套，两个边胶筒，中胶筒，两个垫片，衬套，上锥体，剪短销钉，导向销钉，弹簧，卡瓦，卡瓦套，下接头和顶环；所述连接接头与连接杆连接并插入打捞接头内，定位环连接在连接接头上；所述死堵设置于连接接头内；所述打捞接头下部依次连接释放套、外套及连接套；所述外套与连接杆之间的空隙内设置上中心管；所述上中心管的前端分瓣，所述顶环通过螺纹连接并固定在上中心管上；所述挡环通过解封销钉固定在上中心管上；所述卡簧安装在挡环与顶环之间；所述卡簧外部设有单向齿，所述外套的内部设有单向齿、并与卡簧单向齿可啮合；所述衬套套安装在上中心管上，并与顶环端面接触；所述连接套通过释放销钉固定在衬套上；所述两个边胶筒、中胶筒、两个垫片均套在衬套上；所述中胶筒置于两个边胶筒之间；所述两个垫片分别置于边胶筒和中胶筒之间；所述上锥体套在上中心管上，通过螺纹与衬套末端连接并通过剪短销钉固定在上中心管上；所述弹簧和卡瓦安装在卡瓦套开窗处并套装在上锥体上，通过导向销钉与上锥体固定，所述卡瓦与上锥体的斜面接触；所述下接头与上中心管连接，所述下接头与卡瓦斜面接触；

所述泄压通道部分包括泄压通道，所述泄压通道、包括上接头，中心管，铜垫片，下接头；所述上接头与中心管套装并通过销钉固定连接；所述中心管设有开孔，所述下接头与中心管连接；所述铜垫片套装在中心管外部，固定在上接头与下接头之间；

所述锚定部分包括支撑卡瓦，所述支撑卡瓦，所述支撑卡瓦的中心管设有与防转锚相同的轨道槽；

所述重力活门部分包括重力活门，所述重力活门包括上接头，中心管，外管，配重块Ⅰ，配重块Ⅱ，固定块，挡板，销轴，齿轮条，螺钉，下接头；所述中心管插入上接头内孔并焊接；所述固定块焊接于中心管；所述挡板与齿轮条焊接、并通过销轴连接在固定块上；所述挡板上远离销轴的位置安装有螺钉；所述配重块Ⅰ与配重块Ⅱ焊接在一起，置于中心管与外管之间，所述配重块Ⅱ上设有齿条并与齿轮条齿形啮合；所述外管套装在中心管、配重块Ⅰ和配重块Ⅱ外部，并与上接头连接；所述下接头与外管下端连接；

所述防转锚的上接头与螺杆泵下端连接；所述防转锚的下接头与筛管连接，所述筛管下端与丢手封隔器的连接接头连接；所述连接杆下端与通杆连接；所述泄压通道的上接头与丢手封隔器的下接头连接；所述支撑卡瓦的上接头与泄压通道的下接头连接；所述重力活门的上接头与支撑卡瓦的中心管连接；所述重力活门的下接头通过螺纹与油管连接。

2.根据权利要求1所述的新式防喷锚定一体化工具，其特征是：所述支撑卡瓦包括上接头，中心管，卡瓦，固定环，挡环，隔环，摩擦块，弹簧，摩擦体，导向套，导向销；所述上接头外壁为锥面，该锥面用于卡瓦锚定；所述中心管设有与防转锚相同的轨道槽，导向销置于轨道槽；所述卡瓦与摩擦块通过固定环，挡环，隔环，弹簧，以及导向套固定在摩擦体上。

3.根据权利要求1所述的新式防喷锚定一体化工具，其特征是：所述丢手封隔器的卡簧厚度为4.5mm，单向齿牙深为1.2mm，牙距为3mm，所述外套的下端内部具有与卡簧相同尺寸反向齿形的单向齿。

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