CN113294105A - 旋转式螺杆泵锚 - Google Patents

Abstract

本发明公开了旋转式螺杆泵锚，涉及螺杆泵锚技术领域技术领域，将作用锚瓦的上行力上行力转变为锚定力，不存在锚定不稳定现象。其技术方案要点是：包括上接头，所述上接头内壁固定设置有扭矩接头，所述扭矩接头连接有扭矩环，所述扭矩环的内壁固定设置有中心管，所述中心管的外壁转动连接有外管,所述外管的侧壁固定设置有拉帽，所述拉帽的顶壁固定设置有拉环，所述中心管的外部摩擦有固定套，所述固定套上周向阵列固定设置有多个辅助摩擦块，所述固定套的底壁焊接有第一固定块，所述第一固定块焊接有拉簧，所述拉簧套设有多个辅助锚瓦。

Description

旋转式螺杆泵锚

技术领域

本发明涉及螺杆泵锚技术领域，更具体地说，它涉及旋转式螺杆泵锚。

背景技术

螺杆泵按螺杆数目分为单螺杆泵、双、三和五螺杆泵，螺杆泵是容积式转子泵,它是依靠由螺杆和衬套形成的密封腔的容积变化来吸入和排出液体的，螺杆泵的特点是流量平稳、压力脉动小、有自吸能力、噪声低、效率高、寿命长、工作可靠，突出的优点是输送介质时不形成涡流、对介质的粘性不敏感，可输送高粘度介质，随着螺杆泵的广泛应用，螺杆泵井管柱锚定问题则越来越突出，常见的螺杆泵锚分为两种类型：加压锚定型和旋转锚定型，1.加压锚定型靠管柱悬重加压使锚瓦伸出锚定，中国专利（申请号：CN200720014657.9）公布了一种“提拉式螺杆泵锚定器”，2.旋转锚定型螺杆泵锚，则是靠正转油管使锚瓦伸出锚定，中国专利（申请号：CN201310472080.6）公布了一种“扭矩锚”。

但是加压锚定型螺杆泵锚的缺点是：管柱加压过小使锚定失效造成管柱脱扣问题，管柱加压过大则是管柱弯曲严重，造成杆管偏磨，

旋转锚定型螺杆泵锚其缺点为，在工具下井过程中，锚瓦始终接触套管内壁使锚瓦磨损，造成锚定失效；部分锚瓦还存在锚瓦回收不到位造成管柱卡死的问题，造成严重井下事故，基于此，本发明提出一种旋转式螺杆泵锚。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转式螺杆泵锚，其优点在于，解决现有技术中轴瓦不咬住套管无法防止管柱脱扣、以及锚瓦磨损而造成锚定失效的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：旋转式螺杆泵锚，包括上接头，所述上接头内壁固定设置有扭矩接头，所述扭矩接头连接有扭矩环，所述扭矩环的内壁固定设置有中心管，所述中心管的外壁转动连接有外管,所述外管的侧壁固定设置有拉帽，所述拉帽的顶壁固定设置有拉环，所述中心管的外部摩擦有固定套，所述固定套上周向阵列固定设置有多个辅助摩擦块，所述固定套的底壁焊接有第一固定块，所述第一固定块焊接有拉簧，所述拉簧套设有多个辅助锚瓦，所述拉簧的另一端焊接有第二固定块，所述第二固定块焊接有椎体，所述椎体连接有提升机构。

通过采用上述技术方案，当固定套带动第一固定块转动时，此时将会在第二固定块的共同作用下，使得拉簧的一端不动，另一端运动，从而使得拉簧带动辅助锚瓦膨胀张开锚定套管的内壁，使得套管被初步固定。

优先的，所述提升机构包括扭矩钉，所述扭矩钉固定设置在椎体的内壁，所述中心管的外壁开设有与扭矩钉尺寸大小相匹配的螺旋槽，所述扭矩钉与螺旋槽滑动连接，所述椎体的底壁周向阵列有多个作用锚瓦，多个所述作用锚瓦共同转动连接有锚瓦托，所述锚瓦托内壁嵌设固定有推力钉，所述椎体的内壁滑动连接有下管，所述下管固定设置在中心管的侧底壁，所述下管内开设有与推力钉尺寸大小相对应的匹配槽，所述匹配槽与推力钉匹配连接。

通过采用以上技术方案，中心管在转动时，在其自身螺旋槽的作用下，将会沿着扭矩钉上移，由于下管与中心管固定连接，此时下管将会上移，在匹配槽与推力钉的作用下，将会带动锚瓦托上移，从而使得作用锚瓦沿椎体上行张开锚定，使管柱可以牢牢锚定于套管内壁上，避免管柱脱扣。

优先的，所述作用锚瓦与椎体均采用楔形结构，所述作用锚瓦与椎体的侧壁相抵且滑动连接，作用锚瓦向着靠近椎体的方向上径向尺寸逐渐增大，所述椎体向着远离作用锚瓦的方向上径向尺寸逐渐减小。

优先的，所述第一固定块与第二固定块的位置相近，所述辅助锚瓦的数量不少于六个。

优先的，所述扭矩钉与推力钉均采用金属材料制作而成，所述下管的径向尺寸大于中心管的径向尺寸。

优先的，所述扭矩接头内壁周向阵列开设有四个凹槽，所述扭矩环的外壁周向阵列焊接有四个凸块，所述凹槽与凸块的尺寸大小相匹配，四个所述凹槽与四个所述凸块一一对应进行匹配连接。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1：本发明并未通过靠管柱悬重加压使锚瓦伸出锚定，使得该装置可有效避免常规锚加压锚定造成的管柱弯曲偏磨现象。

2：本发明通过设置带有螺旋槽的中心管，使得扭矩钉依靠螺旋槽将旋转力转变为作用锚瓦的上行力，作用锚瓦在上移，通过与椎体的配合使得尺寸半径逐渐张开，从而使得作用锚瓦逐渐张开与套管内壁相抵，从而将管柱牢牢的锚定于套管内壁上，避免管柱脱口，本发明将作用锚瓦的上行力上行力转变为锚定力，不存在锚定不稳定现象。

3：本发明解锚动力为尾管重量即上提自动解锚，有效避免管柱卡死现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提出的旋转式螺杆泵锚的结构示意图；

图2为本发明提出的旋转式螺杆泵锚中扭矩接头的结构示意图；

图3为本发明提出的旋转式螺杆泵锚中扭矩环的结构示意图；

图4为本发明提出的旋转式螺杆泵锚中中心管的结构示意图；

图5为本发明提出的旋转式螺杆泵锚中第一固定块、第二固定块与拉簧的结构图。

附图标记：

1、上接头；2、扭矩接头；3、扭矩环；4、中心管；5、拉环；6、拉帽；7、外管；8、辅助摩擦块；9、辅助锚瓦；10、椎体；11、扭矩钉；12、作用锚瓦；13、下管；14、锚瓦托；15、推力钉；16、第一固定块；17、第二固定块；18、拉簧。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

旋转式螺杆泵锚，包括上接头1，如图1与图5，上接头1内壁固定设置有扭矩接头2，扭矩接头2连接有扭矩环3，扭矩环3的内壁固定设置有中心管4，中心管4的外壁转动连接有外管7,外管7的侧壁固定设置有拉帽6，拉帽6的顶壁固定设置有拉环5，中心管4的外部摩擦有固定套，中心管4在转动时可以带动固定套进行转动，固定套上周向阵列固定设置有多个辅助摩擦块8，固定套的底壁焊接有第一固定块16，第一固定块16焊接有拉簧18，拉簧18套设有多个辅助锚瓦9，拉簧18的另一端焊接有第二固定块17，第二固定块17焊接有椎体10，椎体10连接有提升机构，固定套在转动时，将会带动第一固定块16进行转动，由于此时椎体10固定不动，此时第一固定块16将会远离第二固定块17，使得对拉簧18进行挤压，从而使得拉簧18带动辅助锚瓦9膨胀张开至锚定于套管内壁，使得对套管进行初步的固定，另外，拉簧18使得在上提工具时，将辅助锚瓦9进行回收，自动解锚，有效避免管柱卡死现象。

如图1和图4，提升机构包括扭矩钉11，扭矩钉11固定设置在椎体10的内壁，中心管4的外壁开设有与扭矩钉11尺寸大小相匹配的螺旋槽，扭矩钉11与螺旋槽滑动连接，椎体10的底壁周向阵列有多个作用锚瓦12，多个作用锚瓦12共同转动连接有锚瓦托14，锚瓦托14内壁嵌设固定有推力钉15，椎体10的内壁滑动连接有下管13，下管13固定设置在中心管4的侧底壁，下管13内开设有与推力钉15尺寸大小相对应的匹配槽，匹配槽与推力钉15匹配连接，通过螺旋槽与扭矩钉11的设置，使得中心管4在转动时，在其自身螺旋槽的作用下，将会沿着扭矩钉11上移，由于下管13与中心管4固定连接，此时下管13将会上移，在匹配槽与推力钉15的作用下，将会带动锚瓦托14上移，从而使得作用锚瓦12沿椎体10上行张开锚定，使管柱可以牢牢锚定于套管内壁上，避免管柱脱扣。

如图1，作用锚瓦12与椎体10均采用楔形结构，作用锚瓦12与椎体10的侧壁相抵且滑动连接，作用锚瓦12向着靠近椎体10的方向上径向尺寸逐渐增大，椎体10向着远离作用锚瓦12的方向上径向尺寸逐渐减小，使得作用锚瓦12在上移时，便于进行张开锚定的工作。

如图1和图2和图3和图4，第一固定块16与第二固定块17的位置相近，辅助锚瓦9的数量不少于六个，扭矩钉11与推力钉15均采用金属材料制作而成，下管13的径向尺寸大于中心管4的径向尺寸并且与中心管4的外壁固定连接，扭矩接头2内壁周向阵列开设有四个凹槽，扭矩环3的外壁周向阵列焊接有四个凸块，凹槽与凸块的尺寸大小相匹配，四个凹槽与四个凸块一一对应进行匹配连接，使得扭矩接头2在转动时，通过四个凸块与四个凹槽的配合，使得扭矩接头2带动扭矩环3进行转动，从而可以实现非连接性传递扭矩同时能够相对运动的功能。

本发明中，当正转油管时，工具的辅助摩擦块8依靠与套管的摩擦使辅助锚瓦9一端不动，另一端张开至锚定于套管内壁，此时椎体10在辅助锚瓦9的作用下处于静止状态，管柱继续转动，上接头1带动扭矩接头2，扭矩接头2带动扭矩环3、中心管4及下管13继续转动，中心管4转动同时中心管4螺旋槽作用下沿扭矩钉11上行并带动下管13上行，下管13上的开槽带动推力钉15、锚瓦托14和作用锚瓦12上行，作用锚瓦12沿椎体10上行张开锚定，管柱旋转力越大锚瓦外张尺寸越大，使管柱可以牢牢锚定于套管内壁上，避免管柱脱扣。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.旋转式螺杆泵锚，包括上接头（1），其特征在于，所述上接头（1）内壁固定设置有扭矩接头（2），所述扭矩接头（2）连接有扭矩环（3），所述扭矩环（3）的内壁固定设置有中心管（4），所述中心管（4）的外壁转动连接有外管（7）,所述外管（7）的侧壁固定设置有拉帽（6），所述拉帽（6）的顶壁固定设置有拉环（5），所述中心管（4）的外部摩擦有固定套，所述固定套上周向阵列固定设置有多个辅助摩擦块（8），所述固定套的底壁焊接有第一固定块（16），所述第一固定块（16）焊接有拉簧（18），所述拉簧（18）套设有多个辅助锚瓦（9），所述拉簧（18）的另一端焊接有第二固定块（17），所述第二固定块（17）焊接有椎体（10），所述椎体（10）连接有提升机构。

2.根据权利要求1所述的旋转式螺杆泵锚，其特征在于，所述提升机构包括扭矩钉（11），所述扭矩钉（11）固定设置在椎体（10）的内壁，所述中心管（4）的外壁开设有与扭矩钉（11）尺寸大小相匹配的螺旋槽，所述扭矩钉（11）与螺旋槽滑动连接，所述椎体（10）的底壁周向阵列有多个作用锚瓦（12），多个所述作用锚瓦（12）共同转动连接有锚瓦托（14），所述锚瓦托（14）内壁嵌设固定有推力钉（15），所述椎体（10）的内壁滑动连接有下管（13），所述下管（13）固定设置在中心管（4）的侧底壁，所述下管（13）内开设有与推力钉（15）尺寸大小相对应的匹配槽，所述匹配槽与推力钉（15）匹配连接。

3.根据权利要求2所述的旋转式螺杆泵锚，其特征在于，所述作用锚瓦（12）与椎体（10）均采用楔形结构，所述作用锚瓦（12）与椎体（10）的侧壁相抵且滑动连接，作用锚瓦（12）向着靠近椎体（10）的方向上径向尺寸逐渐增大，所述椎体（10）向着远离作用锚瓦（12）的方向上径向尺寸逐渐减小。

4.根据权利要求3所述的旋转式螺杆泵锚，其特征在于，所述第一固定块（16）与第二固定块（17）的位置相近，所述辅助锚瓦（9）的数量不少于六个。

5.根据权利要求4所述的旋转式螺杆泵锚，其特征在于，所述扭矩钉（11）与推力钉（15）均采用金属材料制作而成，所述下管（13）的径向尺寸大于中心管（4）的径向尺寸。

6.根据权利要求5所述的旋转式螺杆泵锚，其特征在于，所述扭矩接头（2）内壁周向阵列开设有四个凹槽，所述扭矩环（3）的外壁周向阵列焊接有四个凸块，所述凹槽与凸块的尺寸大小相匹配，四个所述凹槽与四个所述凸块一一对应进行匹配连接。

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