CN115126463A - 一种油井水力压裂用水力锚 - Google Patents

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Abstract

本发明属于石油开采设备技术领域，且公开了一种油井水力压裂用水力锚，包括本体，所述本体的外表面周向开设有卡孔，所述卡孔的内部活动套装有卡瓦，所述卡孔的内腔固定安装有位于卡瓦底部的弹簧，所述本体内部的外圈开设有环槽，所述环槽内部的右侧活动套装有位于卡瓦一侧的转环，所述转环的左端面开设有螺纹一，所述卡瓦的外表面开设有螺纹二。本发明通过转环的端面开设的螺纹一与卡瓦外表面的螺纹二啮合，并在转套转动配合带动传动齿与转环旋转下，使得本体内在泄压时，卡瓦除了受到弹簧的弹力作用外，还受到转环旋转与卡瓦配合时的向下作用力，从而保证卡瓦在泄压放松时，不会卡瓦，保证设备能够再环境恶劣处工作，使用效果好。

Description

一种油井水力压裂用水力锚
技术领域
本发明属于石油开采设备技术领域，具体为一种油井水力压裂用水力锚。
背景技术
在石油修井、压裂工艺中，需要将作业管柱锚定在套管或者油管的内部，同时不损伤外部管柱，由于井下作业时使用电器设备驱动锚定装置不方便，因此需要一种压差控制的水力锚装置。
水力锚是一种井下锚定式工具，通过油管内憋压，锚爪本身为活塞结构，在液体压力的作用下向外伸出，与套管内壁贴合，实现锚定动作，用于压裂施工时固定井下管柱位置，防止轴向移动，当油套压力平衡后，锚爪在挡板内弹簧的弹力作用下收回，解除锚定作用。
现有的压裂工艺中使用的水力锚在使用过程中，为了防止卡瓦与本体卡死，弹簧的弹力不足以解卡，利用剪钉，在卡瓦时，通过提升力，将剪钉拉断，从而将卡瓦强行缩回，这就导致剪钉拉断之后，就需要将水力锚更换剪钉后才能使用，循环使用效果弱，且操作麻烦。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油井水力压裂用水力锚，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种油井水力压裂用水力锚，包括本体，所述本体的外表面周向开设有卡孔，所述卡孔的内部活动套装有卡瓦，所述卡孔的内腔固定安装有位于卡瓦底部的弹簧，所述本体内部的外圈开设有环槽，所述环槽内部的右侧活动套装有位于卡瓦一侧的转环，所述转环的左端面开设有螺纹一，所述卡瓦的外表面开设有螺纹二，所述转环与卡瓦之间留有空隙，所述本体内部的右侧开设有连通环槽与本体中腔的齿槽，所述齿槽的中部固定安装有传动齿，所述齿槽的一侧固定安装有与传动齿侧面配合的压簧，所述本体的中腔活动套装有转套，所述传动齿的上下侧分别与转环和转套啮合，所述本体的中腔固定套装有位于转套一侧的限位环，所述转套的内表面一体成型有转齿。
作为优选，所述转套与传动齿配合处的外表面呈阶梯状，所述转套外表面螺纹段宽度小于转套的套装行程。
作为优选，所述卡瓦的中部活动套装有转轴，所述转轴的中部开设有贯通到卡瓦的通孔，所述卡瓦上部分的内部开设有与通孔顶部联通的出孔，所述转轴的下部分开设有与通孔联通的进孔，所述进孔位于卡瓦的下方，所述进孔下方的转轴直径增大与卡孔配合，所述卡瓦的底部与转轴底部之间留有空隙，所述卡孔的上部分直径大，所述卡孔内直径大的部分活动套装有齿环，所述齿环与卡瓦的顶部螺旋套装，所述卡孔的顶部一体成型有限位块。
作为优选，所述转轴的底部安装有密封圈。
作为优选，所述出孔有两个且角度小于一百八十度，所述进孔为周向平均分布。
作为优选，所述限位块的侧视为“工”状结构，所述齿环的两侧成型有凸块，所述齿环的凸块与限位块转动配合。
本发明的有益效果如下：
1、本发明通过转环的端面开设的螺纹一与卡瓦外表面的螺纹二啮合，并在转套转动配合带动传动齿与转环旋转下，使得本体内在泄压时，卡瓦除了受到弹簧的弹力作用外，还受到转环旋转与卡瓦配合时的向下作用力，从而保证卡瓦在泄压放松时，不会卡瓦，保证设备能够再环境恶劣处工作，使用效果好。
2、本发明通过卡瓦3的中部活动套装有转轴12，转轴12的中部开设有贯通到卡瓦3的通孔15，卡瓦3上部分的内部开设有与通孔15顶部联通的出孔16，转轴12的下部分开设有与通孔15联通的进孔17，进孔17位于卡瓦3的下方，进孔17下方的转轴12直径增大与卡孔2配合，卡瓦3的底部与转轴12底部之间留有与进孔17尺寸配合的空隙，转轴12的底部安装有密封圈，使得密封圈损坏后，本体1内压裂液进入卡瓦3与转轴12底部配合的空隙中，流经进孔、通孔然后从出孔排出，能够带动卡瓦上部分旋转，带动齿环旋转后与限位块配合卡住，卡瓦与压簧之间旋转，卡瓦旋转上升，与套管内壁配合，实现锚定，防止密封圈损坏后，压力不足，锚定力不足，固定效果差的问题。
附图说明
图1为本发明半剖结构示意图；
图2为本发明图1中A处放大结构示意图；
图3为本发明图1中B处放大结构示意图；
图4为本发明卡孔俯视结构示意图；
图5为本发明齿环侧视剖面结构示意图；
图6为本发明限位块侧视结构示意图；
图7为本发明卡瓦立体透视结构示意图。
图中：1、本体；2、卡孔；3、卡瓦；4、弹簧；5、环槽；6、转环；7、传动齿；8、压簧；9、转套；10、限位环；11、转齿；12、转轴；13、螺纹一；14、螺纹二；15、通孔；16、出孔；17、进孔；18、齿环；19、限位块；20、齿槽。
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。
如图1至图7所示，本发明实施例中，一种油井水力压裂用水力锚，包括本体1，本体1的外表面周向开设有卡孔2，卡孔2的内部活动套装有卡瓦3，卡孔2的内腔固定安装有位于卡瓦3底部的弹簧4，本体1内部的外圈开设有环槽5，环槽5内部的右侧活动套装有靠近卡瓦3一侧的转环6，转环6的左端面开设有螺纹一13，卡瓦3的外表面开设有螺纹二14，转环6与卡瓦3之间留有空隙，本体1内部的右侧开设有连通环槽5与本体1中腔的齿槽20，齿槽20的中部固定安装有传动齿7，齿槽20的一侧固定安装有与传动齿侧面配合的压簧8，本体1的中腔活动套装有转套9，传动齿7的上下侧分别与转环6和转套9啮合，转套9与传动齿7配合处的外表面呈阶梯状，转套9外表面螺纹段宽度小于转套9的套装行程，使得在泄压时，本体1内的压裂液回流，能够冲击转套9向左移动，使得转套9上从齿与传动齿7配合后，能够压动传动齿7向左移动，从而带动转环6向左移动，转环6与卡瓦3配合，本体1的中腔固定套装有位于转套9一侧的限位环10，转套9的内表面一体成型有转齿11，使得回流的压裂液撞击转齿11能够带动转套9旋转，能够带动转环6转动从而带动卡瓦3向下移动，保证卡瓦3能够顺利回缩，卡瓦3的中部活动套装有转轴12，转轴12的中部开设有贯通到卡瓦3的通孔15，卡瓦3上部分的内部开设有与通孔15顶部联通的出孔16，转轴12的下部分开设有与通孔15联通的进孔17，进孔17位于卡瓦3的下方，进孔17下方的转轴12直径增大与卡孔2配合，卡瓦3的底部与转轴12底部之间留有与进孔17尺寸配合的空隙，转轴12的底部安装有密封圈，使得密封圈损坏后，本体1内压裂液进入卡瓦3与转轴12底部配合的空隙中，通过出孔16排出，能够带动卡瓦3旋转，出孔16有两个且角度小于一百八十度，进孔17为周向平均分布，使得本体1内的高压压裂液从四周进入进孔17内，通过通孔15进入出孔16内，从出孔16喷出，出孔16的角度设置，使得出孔16喷出压裂液时，能够带动上部分卡瓦3转动，卡孔2的上部分直径大，卡孔2内直径大的部分活动套装有齿环18，齿环18与卡瓦3的顶部螺旋套装，卡孔2的顶部一体成型有限位块19，限位块19的侧视为“工”状结构，齿环18的两侧成型有凸块，齿环18的凸块与限位块19转动配合，使得卡瓦3转动带动齿环18旋转后，被限位块19挡住，齿环18无法旋转上升，此时卡瓦3不带动齿环18旋转，在齿环18的螺旋配合下，卡瓦3能够旋转上升，从而达到锚定作用。
工作原理及使用流程：
本体1与油管配合，竖直下放到套管内，然后注入压裂液进行增压，卡瓦3克服弹簧4的弹力伸出，与套管内壁接触卡住，当本体1内开始泄压时，压裂液回流，会冲击转齿11，带动转套9向左移动并旋转，转套9与传动齿7啮合带动传动齿7旋转后，能够带动传动齿7向左移动压缩压簧8，传动齿7移动能够带动转环6旋转并向左移动，转环6的端面开设的螺纹一13与卡瓦3外表面的螺纹二14啮合，将卡瓦3螺旋下移进行解卡，当增压时，转轴12套装的密封圈损坏，压裂液进入到卡瓦3与转轴12底部之间的空隙，流经进孔17、通孔15然后从出孔16排出，能够带动卡瓦3上部分旋转，带动齿环18旋转后与限位块19配合卡住，卡瓦3与压簧8之间旋转，卡瓦3旋转上升，与设备外的套管内壁配合，实现锚定。
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 (6)

1.一种油井水力压裂用水力锚，包括本体(1)，所述本体(1)的外表面周向开设有卡孔(2)，所述卡孔(2)的内部活动套装有卡瓦(3)，所述卡孔(2)的内腔固定安装有位于卡瓦(3)底部的弹簧(4)，其特征在于：所述本体(1)内部的外圈开设有环槽(5)，所述环槽(5)内部的右侧活动套装有位于卡瓦(3)一侧的转环(6)，所述转环(6)的左端面开设有螺纹一(13)，所述卡瓦(3)的外表面开设有螺纹二(14)，所述转环(6)与卡瓦(3)之间留有空隙，所述本体(1)内部的右侧开设有连通环槽(5)与本体(1)中腔的齿槽(20)，所述齿槽(20)的中部固定安装有传动齿(7)，所述齿槽(20)的一侧固定安装有与传动齿(7)侧面配合的压簧(8)，所述本体(1)的中腔活动套装有转套(9)，所述传动齿(7)的上下侧分别与转环(6)和转套(9)啮合，所述本体(1)的中腔固定套装有位于转套(9)一侧的限位环(10)，所述转套(9)的内表面一体成型有转齿(11)。
2.根据权利要求1所述的一种油井水力压裂用水力锚，其特征在于：所述转套(9)与传动齿(7)配合处的外表面呈阶梯状，所述转套(9)外表面螺纹段宽度小于转套(9)的套装行程。
3.根据权利要求1所述的一种油井水力压裂用水力锚，其特征在于：所述卡瓦(3)的中部活动套装有转轴(12)，所述转轴(12)的中部开设有贯通到卡瓦(3)的通孔(15)，所述卡瓦(3)上部分的内部开设有与通孔(15)顶部联通的出孔(16)，所述转轴(12)的下部分开设有与通孔(15)联通的进孔(17)，所述进孔(17)位于卡瓦(3)的下方，所述进孔(17)下方的转轴(12)直径增大与卡孔(2)配合，所述卡瓦(3)的底部与转轴(12)底部之间留有空隙，所述卡孔(2)的上部分直径大，所述卡孔(2)内直径大的部分活动套装有齿环(18)，所述齿环(18)与卡瓦(3)的顶部螺旋套装，所述卡孔(2)的顶部一体成型有限位块(19)。
4.根据权利要求1所述的一种油井水力压裂用水力锚，其特征在于：所述转轴(12)的底部安装有密封圈。
5.根据权利要求3所述的一种油井水力压裂用水力锚，其特征在于：所述出孔(16)有两个且角度小于一百八十度，所述进孔(17)为周向平均分布。
6.根据权利要求3所述的一种油井水力压裂用水力锚，其特征在于：所述限位块(19)的侧视为“工”状结构，所述齿环(18)的两侧成型有凸块，所述齿环(18)的凸块与限位块(19)转动配合。
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