CN115506738B - 一种油田井下作业水力锚 - Google Patents

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    • E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing, or removing tools, packers or the like in the boreholes or wells
    • E21B23/04—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing, or removing tools, packers or the like in the boreholes or wells operated by fluid means, e.g. actuated by explosion
    • E21B23/0411—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing, or removing tools, packers or the like in the boreholes or wells operated by fluid means, e.g. actuated by explosion specially adapted for anchoring tools or the like to the borehole wall or to well tube

Abstract

本发明提一种油田井下作业水力锚。涉及油田井下工具技术领域。活塞下端的坐封套顶在下定位板上，下定位板和中心管之间通过坐封剪钉连接，外套内孔安装有上定位板，上定位板底部通过限位销钉与外套连接，上定位板上部通过解封剪钉与外套连接，上定位板和下定位板之间设有坐封弹簧。本发明具有如下有益效果：在进行锚定时，向管柱内打压，液体压力推动活塞下行，活塞的坐封套推动下定位板剪断坐封剪钉，下定位板被解除束缚，存储在坐封弹簧的势能被释放出来推动推进套下行，通过倾斜的燕尾槽导轨推动锚爪张开锚定在套管上，在本发明的技术方案中，管柱内打压作为开启锚定的开关，锚定力取决于坐封弹簧储存的势能，锚定力稳定且可调整。

Description

一种油田井下作业水力锚
技术领域
本发明涉及油田井下工具技术领域，尤其是一种油田井下作业水力锚。
背景技术
水力锚是一种油田井下作业用锚定工具，通过内部憋压，在内外压差产生的液压力作用 下锚爪向外伸出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，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；
此类水力锚的缺点是，管柱内的压力变化之间影响锚爪贴合套管的松紧，影响锚定效果。
发明内容
为了解决管柱内压力变化影响活塞式水力锚的锚定效果问题，本发明提供一种油田井下作业水力锚。
本发明的技术方案是：一种油田井下作业水力锚，包括上接头，上接头内孔螺纹密封连接中心管，中心管下部螺纹密封连接下接头，上接头外圆向下延伸一个外套，外套下部开有四个圆周均布的开口槽，开口槽和下接头上端面围成四个长方形的导向孔，每个导向孔内间隙配合连接一个锚爪，每个锚爪里侧通过燕尾槽导轨连接推进套，燕尾槽导轨沿中心管轴线倾斜布置，燕尾槽导轨下端接近中心管的轴线、上端远离中心管的轴线，外套里侧安装有活塞，活塞和外套、中心管通过密封圈间隙配合连接，中心管在活塞部位开有进液孔，活塞下端延伸一个坐封套，坐封套与中心管间隙配合连接，坐封套下端顶在下定位板上，下定位板和中心管之间通过坐封剪钉连接，外套内孔安装有上定位板，上定位板底部通过限位销钉与外套连接，上定位板上部通过解封剪钉与外套连接，上定位板和下定位板之间设有坐封弹簧，下定位板和推进套之间存在一个距离A。
活塞沿外套内孔向下延伸一个切削套，切削套与外套之间间隙配合连接，切削套的尖角切削刃贴在外套的内壁上，推进套和下接头之间设有解封弹簧，切削套的底部和上定位板之间存在一个距离B。
切削套的底部和上定位板之间的距离B大于下定位板和推进套之间的距离A。
坐封剪钉的一半过渡配合插进中心管外壁开出的沉孔内，中心管上沿轴线开有一排沉孔。
下接头在坐封剪钉位置开有容纳槽，上定位板在解封剪钉位置开有剪切槽。
坐封弹簧在安装时和工作时均处于压缩状态，解封弹簧在安装时处于压缩状态。
本发明具有如下有益效果：在进行锚定时，向管柱内打压，液体压力推动活塞下行，活塞的坐封套推动下定位板剪断坐封剪钉，下定位板被解除束缚，存储在坐封弹簧的势能被释放出来推动推进套下行，通过倾斜的燕尾槽导轨推动锚爪张开锚定在套管上，在本发明的技术方案中，管柱内打压作为开启锚定的开关，锚定力取决于坐封弹簧储存的势能，锚定力与管柱内的压力无关，锚定力稳定且可根据不同工况调整锚定力的大小，解锚时，再次向管柱内打压，活塞再次下降，活塞下部的切削套剪断解封剪钉，上定位板的上部束缚被解除，坐封弹簧的弹力消失，解封弹簧张开推动推进套上升，带动锚爪回缩解锚。
附图说明
附图1是本发明结构示意图。
附图2是附图1的A处放大图。
附图3是附图1的B处放大图。
附图4是本发明中上接头的结构示意图。
图中1-上接头，2-下接头，3-中心管，4-外套，5-活塞，6-锚爪，7-推进套，8-燕尾槽导轨，9-下定位板，10-坐封弹簧，11-解封弹簧，12-坐封套，13-坐封剪钉，14-沉孔，15-容纳槽，16-距离A，17-限位销钉，18-切削套，19-解封剪钉，20-距离B，21-剪切槽，22-进液孔，23-开口槽，24-上定位板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1结合图2～4所示，一种油田井下作业水力锚，包括上接头1，上接头1内孔螺纹密封连接中心管3，中心管3下部螺纹密封连接下接头2，上接头1外圆向下延伸一个外套4，外套4下部开有四个圆周均布的开口槽23，开口槽23和下接头2上端面围成四个长方形的导向孔，每个导向孔内间隙配合连接一个锚爪6，每个锚爪6里侧通过燕尾槽导轨8连接推进套7，燕尾槽导轨8沿中心管3轴线倾斜布置，燕尾槽导轨8下端接近中心管3的轴线、上端远离中心管3的轴线，外套4里侧安装有活塞5，活塞5和外套4、中心管3通过密封圈间隙配合连接，中心管3在活塞5部位开有进液孔22，活塞5下端延伸一个坐封套12，坐封套12与中心管3间隙配合连接，坐封套12下端顶在下定位板9上，下定位板9和中心管3之间通过坐封剪钉13连接，外套4内孔安装有上定位板24，上定位板24底部通过限位销钉17与外套4连接，上定位板24上部通过解封剪钉19与外套4连接，上定位板24和下定位板9之间设有坐封弹簧10，下定位板9和推进套7之间存在一个距离A16。
活塞5沿外套4内孔向下延伸一个切削套18，切削套18与外套4之间间隙配合连接，切削套18的尖角切削刃贴在外套4的内壁上，推进套7和下接头2之间设有解封弹簧11，切削套18的底部和上定位板24之间存在一个距离B20。
切削套18的底部和上定位板24之间的距离B20大于下定位板9和推进套7之间的距离A16，避免切削套18剪断解封剪钉19时，坐封套12和推进套7之间产生机械干涉。
坐封剪钉13的一半过渡配合插进中心管3外壁开出的沉孔14内，中心管3上沿轴线开有一排沉孔14，坐封剪钉13插在不同高度的沉孔14内，或者更换不同硬度的坐封弹簧10可调整锚定力。
推进套7在坐封剪钉13位置开有容纳槽15用于容纳剪断的坐封剪钉13，上定位板24在解封剪钉19位置开有剪切槽21用于躲开解封剪钉19被剪断时的变形量。
坐封弹簧10在安装时和工作时均处于压缩状态，解封弹簧11在安装时处于压缩状态。
在进行锚定时，向管柱内打压，液体压力推动活塞5下行，活塞5的坐封套12推动下定位板9剪断坐封剪钉13，下定位板9被解除束缚，存储在坐封弹簧10的势能被释放出来推动推进套7下行，通过倾斜的燕尾槽导轨8推动锚爪6张开锚定在套管上，在本发明的技术方案中，管柱内打压作为开启锚定的开关，锚定力取决于坐封弹簧10储存的势能，锚定力稳定且可调整。
解锚时，再次向管柱内打压，活塞5再次下降，活塞5下部的切削套18剪断解封剪钉19，上定位板24的上部束缚被解除，坐封弹簧10的弹力消失，解封弹簧11张开推动推进套7上升，带动锚爪6回缩解锚。

Claims (4)

1.一种油田井下作业水力锚，包括上接头(1)，其特征在于：上上接头(1)内孔螺纹密封连接中心管(3)，中心管(3)下部螺纹密封连接下接头(2)，上接头(1)外圆向下延伸一个外套(4)，外套(4)下部开有四个圆周均布的开口槽(23)，开口槽(23)和下接头(2)上端面围成四个长方形的导向孔，每个导向孔内间隙配合连接一个锚爪(6)，每个锚爪(6)里侧通过燕尾槽导轨(8)连接推进套(7)，燕尾槽导轨(8)沿中心管(3)轴线倾斜布置，燕尾槽导轨(8)下端接近中心管(3)的轴线、上端远离中心管(3)的轴线，外套(4)里侧安装有活塞(5)，活塞(5)和外套(4)、中心管(3)通过密封圈间隙配合连接，中心管(3)在活塞(5)部位开有进液孔(22)，活塞(5)下端延伸一个坐封套(12)，坐封套(12)与中心管(3)间隙配合连接，坐封套(12)下端顶在下定位板(9)上，下定位板(9)和中心管(3)之间通过坐封剪钉(13)连接，外套(4)内孔安装有上定位板(24)，上定位板(24)底部通过限位销钉(17)与外套(4)连接，上定位板(24)上部通过解封剪钉(19)与外套(4)连接，上定位板(24)和下定位板(9)之间设有坐封弹簧(10)，下定位板(9)和推进套(7)之间存在一个距离A(16)；
活塞(5)沿外套(4)内孔向下延伸一个切削套(18)，切削套(18)与外套(4)之间间隙配合连接，切削套(18)的尖角切削刃贴在外套(4)的内壁上，推进套(7)和下接头(2)之间设有解封弹簧(11)，切削套(18)的底部和上定位板(24)之间存在一个距离B(20) ；
切削套(18)的底部和上定位板(24)之间的距离B(20)大于下定位板(9)和推进套(7)之间的距离A(16)。
2.根据权利要求1所述的一种油田井下作业水力锚，其特征在于：坐封剪钉(13)的一半过渡配合插进中心管(3)外壁开出的沉孔(14)内，中心管(3)上沿轴线开有一排沉孔(14)。
3.根据权利要求1所述的一种油田井下作业水力锚，其特征在于：推进套(7)在坐封剪钉(13)位置开有容纳槽(15)，上定位板(24)在解封剪钉(19)位置开有剪切槽(21)。
4.根据权利要求1所述的一种油田井下作业水力锚，其特征在于：坐封弹簧(10)在安装时和工作时均处于压缩状态，解封弹簧(11)在安装时处于压缩状态。
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