CN117552733B - 一种试压锚定泄油一体化油管锚 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油田钻井工具技术领域，具体涉及一种试压锚定泄油一体化油管锚，包括上接头、中心管和下接头，所述中心管的两端分别与所述上接头和下接头固定连接，所述中心管的外壁上装设有座封组件，所述中心管的内部装设有解封组件，所述中心管的管壁上设有至少一个槽孔，所述解封组件上的一处穿设有传动销，所述中心管靠近所述下接头的一处套设有解封座，所述中心管的管壁上穿设有至少一个钢珠，所述解封座与所述座封组件之间设有弹簧，所述弹簧处于受压状态，本装置可实现油管锚定和泄油两种功能，降低了设备成本，坐封后弹簧仍处于压缩状，坐封可靠性高，采用钢珠作为解封锁块，摩擦力小，解封可靠，泄油和解封同步进行，结构简单成本低。

Description

一种试压锚定泄油一体化油管锚

技术领域

本发明涉及油田钻井工具技术领域，尤其涉及一种试压锚定泄油一体化油管锚。

背景技术

在抽油井生产过程中，抽油杆的抽油动作会造成油管底端载荷变化，导致油管长度发生伸缩，降低泵效，为此需要在油管底部安装油管锚，将油管锚定在套管上。

而在中国专利授权公告号为CN215408540U，公布了一种可试压油管锚，通过装配时将弹簧压缩蓄能，采用可溶性的销轴在井下液体环境下溶解打开弹簧的束缚条件，弹簧被释放完成锚定并可保持锚定力，锚定牢靠，由于该油管锚锚定时无需借助油管内压力，下井时可以对管柱进行分段试压，以便及时准确找到泵上油管的漏失部位，减少抽油井修井返工作业。

但是该专利不仅没有泄油功能，且解封功能存在结构缺陷，它采用上提管柱进行解封，卡瓦与套管壁的摩擦力阻止卡瓦上行，并不阻止锥体上行，上提动作不能把剪切销钉剪断；因弹簧的推力未被释放，上提过程中卡瓦始终在伸出的位置，会对套管产生磨损；假设因锈蚀原因，锥体和卡瓦粘接到一起，剪切销钉能被剪断，此时锥体反而失去了上提的力量，上提管柱不能起到解封作用，可能出现管柱无法上提的严重事故。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种试压锚定泄油一体化油管锚，以解决现有的油管锚不仅没有泄油功能，且解封功能存在结构缺陷的问题。

基于上述目的，本发明提供了一种试压锚定泄油一体化油管锚，包括上接头、中心管和下接头，所述中心管的两端分别与所述上接头和下接头固定连接，所述中心管的外壁上装设有座封组件，所述中心管的内部装设有解封组件，所述中心管的管壁上设有至少一个槽孔，所述解封组件上的一处穿设有传动销，所述传动销的一端穿过所述槽孔与所述座封组件传动连接，所述中心管靠近所述下接头的一处套设有解封座，所述中心管的管壁上穿设有至少一个钢珠，所述钢珠卡设在所述解封组件和所述解封座之间，所述解封座与所述座封组件之间设有弹簧，且所述弹簧处于受压状态；

所述座封组件包括：

锥体，套设在所述中心管上；

堵头，套设在所述中心管上，所述堵头设置在所述锥体的内部，且所述堵头与所述锥体固定连接；

丝杠管，套设在所述中心管上，所述丝杠管设置在所述锥体的内部，所述丝杠管与所述锥体螺纹连接，所述丝杠管上设有至少一个圆孔，且所述圆孔套设在所述传动销上；

卡瓦组件，套设在所述中心管上，所述卡瓦组件的一端与所述锥体可拆卸连接，且另一端与所述弹簧相抵；

所述解封组件包括：

解封管，设置在所述中心管的内部，所述解封管的外壁贴合所述中心管的内壁；

横向圆管，固设在所述解封管靠近所述上接头的一端，所述横向圆管套设在所述传动销上；

卡球管，固设在所述解封管靠近下接头的一端，所述卡球管的外壁贴设在所述钢珠上；

顶杆，设置在所述上接头的内部，所述顶杆的一端经过所述中心管与所述横向圆管的外壁固定连接。

优选的，所述锥体与所述中心管之间设有定位环，所述定位环贴设在所述堵头远离上接头的一端，且所述定位环与所述中心管固定连接。

优选的，所述卡瓦组件包括卡瓦和卡瓦托，所述卡瓦的一端与所述卡瓦托通过卡槽配合连接，所述卡瓦的另一端设有与所述锥体配合的锥面，所述锥体的锥面位于卡瓦的内部，所述锥体与卡瓦可拆卸连接，所述卡瓦托远离所述卡瓦的一端与所述弹簧相抵。

优选的，所述锥体与所述卡瓦之间通过可溶剪钉实现可拆卸连接。

优选的，所述上接头与所述中心管之间卡设有扶正板，所述扶正板的中心处套设在所述顶杆上。

优选的，所述中心管与所述下接头之间卡设有挡球板。

本发明的有益效果：

本装置可实现油管锚定和泄油两种功能，降低了设备成本，上接头与下接头通过中心管直接连接，下接头可承受大的载荷和扭矩，对尾管的数量和类型没有要求，设备适应性强；

坐封后弹簧仍处于压缩状，坐封可靠性高，采用钢珠作为解封锁块，摩擦力小，解封可靠，泄油和解封同步进行，结构简单成本低；

采用可溶剪钉延时坐封，无需单独的坐封动作，施工作业简单，不与其它井下设备冲突。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明，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为本发明实施例整体的结构示意图。

图中标记为：

1、上接头；2、中心管；3、下接头；4、槽孔；5、传动销；6、解封座；7、钢珠；8、弹簧；9、锥体；10、堵头；11、丝杠管；12、定位环；13、卡瓦；14、卡瓦托；15、可溶剪钉；16、解封管；17、横向圆管；18、卡球管；19、顶杆；20、扶正板；21、挡球板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1所示，一种试压锚定泄油一体化油管锚，包括上接头1、中心管2和下接头3，所述中心管2的两端分别与所述上接头1和下接头3固定连接，所述中心管2的外壁上装设有座封组件，所述中心管2的内部装设有解封组件，所述中心管2的管壁上设有至少一个槽孔4，所述解封组件上的一处穿设有传动销5，所述传动销5的一端穿过所述槽孔4与所述座封组件传动连接，所述中心管2靠近所述下接头3的一处套设有解封座6，所述中心管2的管壁上穿设有至少一个钢珠7，所述钢珠7卡设在所述解封组件和所述解封座6之间，所述解封座6与所述座封组件之间设有弹簧8，且所述弹簧8处于受压状态。

举例说明，整个装置安装在泵下，对管柱试压无任何影响，下井时可正常试压，本发明装配完成后，弹簧8处于压缩状态，弹簧8向上推动座封组件完成坐封工作；坐封后，弹簧8仍处于压缩状态，持续上推座封组件，使坐封稳定可靠。坐封后，座封组件锚定在套管上，在井口转动管柱，中心管2随之转动，转矩通过中心管2上端槽孔4传递给传动销5，传动销5的一端带动解封组件转动，另一端在座封组件内转动，使解封组件在槽孔4内向上运动，并带动传动销5向上运动，解封组件上行一段距离后会顶开抽油泵底端的阀球实现泄油；泄油后继续转动管柱，解封组件继续上行，在上行一段距离后，解封组件脱离与钢珠7的接触，钢珠7失去向内的约束向中心管2内侧掉落，钢珠7掉落后，解封座6失去钢珠7的约束会向下运动，弹簧8的压缩力被释放，座封组件实现解封；解封后，座封组件与套管不再产生摩擦力，座封组件停止上行，能实现先泄油再解封。解决了现有的油管锚不仅没有泄油功能，且解封功能存在结构缺陷的问题。

作为一个可选实施例，所述座封组件包括：

锥体9，套设在所述中心管2上；

堵头10，套设在所述中心管2上，所述堵头10设置在所述锥体9的内部，且所述堵头10与所述锥体9固定连接；

丝杠管11，套设在所述中心管2上，所述丝杠管11设置在所述锥体9的内部，所述丝杠管11与所述锥体9螺纹连接，所述丝杠管11上设有至少一个圆孔，且所述圆孔套设在所述传动销5上；

卡瓦组件，套设在所述中心管2上，所述卡瓦组件的一端与所述锥体9可拆卸连接，且另一端与所述弹簧8相抵。

作为一个可选实施例，所述锥体9与所述中心管2之间设有定位环12，所述定位环12贴设在所述堵头10远离上接头1的一端，且所述定位环12与所述中心管2固定连接。

作为一个可选实施例，所述卡瓦组件包括卡瓦13和卡瓦托14，所述卡瓦13的一端与所述卡瓦托14通过卡槽配合连接，所述卡瓦13的另一端设有与所述锥体9配合的锥面，所述锥体9的锥面位于卡瓦13的内部，所述锥体9与卡瓦13可拆卸连接，所述卡瓦托14远离所述卡瓦13的一端与所述弹簧8相抵。

作为一个可选实施例，所述锥体9与所述卡瓦13之间通过可溶剪钉15实现可拆卸连接。

举例说明，本发明装配完成后，弹簧8处于压缩状态，弹簧8向上推动卡瓦托14，卡瓦托14向上推动卡瓦13，卡瓦13受到可溶剪钉15的阻挡不能上行，因此，卡瓦13保持在缩回状态；装置下入井底后，可溶剪钉15浸泡在井液中，与井液发生反应，逐渐溶解，经过一段时间后，可溶剪钉15溶解剪断，卡瓦13失去阻挡，沿锥体9上的斜面向外膨出，完成坐封；坐封后，弹簧8仍处于压缩状态，持续上推卡瓦13，使坐封稳定可靠。坐封后，卡瓦13锚定在套管上，与卡瓦13直接相连的锥体9也被固定在套管上；在井口转动管柱，中心管2随之转动，转矩通过中心管2上端槽孔4传递给传动销5，传动销5带动丝杠管11转动，丝杠管11相对锥体9发生转动，丝杠管11在锥体9内侧的左旋螺纹作用下向上运动，带动传动销5向上运动；传动销5将丝杠管11和解封组件穿接在一起，解封组件跟随传动销5一同向上运动，解封组件上行一段距离后会顶开抽油泵底端的阀球实现泄油；泄油后继续转动管柱，丝杠管11继续上行，带动解封组件再上行一段距离后，解封组件脱离与钢珠7的接触，钢珠7失去向内的约束向中心管2内侧掉落，钢珠7掉落后，解封座6失去钢珠7的约束会向下运动，弹簧8的压缩力被释放，卡瓦13失去向外膨出的推力，实现解封；解封后卡瓦13与套管不再产生摩擦力，锥体9将跟随丝杠管11一起转动，两者不再有相对转动，丝杠管11停止上行；能实现先泄油再解封。

作为一个可选实施例，所述解封组件包括：

解封管16，设置在所述中心管2的内部，所述解封管16的外壁贴合所述中心管2的内壁；

横向圆管17，固设在所述解封管16靠近所述上接头1的一端，所述横向圆管17套设在所述传动销5上；

卡球管18，固设在所述解封管16靠近下接头3的一端，所述卡球管18的外壁贴设在所述钢珠7上；

顶杆19，设置在所述上接头1的内部，所述顶杆19的一端经过所述中心管2与所述横向圆管17的外壁固定连接。

举例说明，传动销5将丝杠管11、解封管16、顶杆19穿接在一起，解封管16和顶杆19跟随传动销5一同向上运动，顶杆19上行一段距离后会顶开抽油泵底端的阀球实现泄油；泄油后继续转动管柱，丝杠管11继续上行，带动解封管16再上行一段距离后，卡球管18外壁脱离与钢珠7的接触，钢珠7失去向内的约束向中心管2内侧掉落，钢珠7掉落后，解封座6失去钢珠7的约束会向下运动，弹簧8的压缩力被释放，卡瓦13失去向外膨出的推力，实现解封；解封后卡瓦13与套管不再产生摩擦力，锥体9将跟随丝杠管11一起转动，两者不再有相对转动，丝杠管11停止上行；适当选取顶杆19和解封管16的长度，能实现先泄油再解封。

作为一个可选实施例，所述上接头1与所述中心管2之间卡设有扶正板20，所述扶正板20的中心处套设在所述顶杆19上。

举例说明，扶正板20用于防止顶杆19折弯变形。

作为一个可选实施例，所述中心管2与所述下接头3之间卡设有挡球板21。

举例说明，挡球板21用于收集钢珠7，防止其落入井下。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种试压锚定泄油一体化油管锚，包括上接头（1）、中心管（2）和下接头（3），所述中心管（2）的两端分别与所述上接头（1）和下接头（3）固定连接，其特征在于，所述中心管（2）的外壁上装设有座封组件，所述中心管（2）的内部装设有解封组件，所述中心管（2）的管壁上设有至少一个槽孔（4），所述解封组件上的一处穿设有传动销（5），所述传动销（5）的一端穿过所述槽孔（4）与所述座封组件传动连接，所述中心管（2）靠近所述下接头（3）的一处套设有解封座（6），所述中心管（2）的管壁上穿设有至少一个钢珠（7），所述钢珠（7）卡设在所述解封组件和所述解封座（6）之间，所述解封座（6）与所述座封组件之间设有弹簧（8），且所述弹簧（8）处于受压状态；

所述座封组件包括：

锥体（9），套设在所述中心管（2）上；

堵头（10），套设在所述中心管（2）上，所述堵头（10）设置在所述锥体（9）的内部，且所述堵头（10）与所述锥体（9）固定连接；

丝杠管（11），套设在所述中心管（2）上，所述丝杠管（11）设置在所述锥体（9）的内部，所述丝杠管（11）与所述锥体（9）螺纹连接，所述丝杠管（11）上设有至少一个圆孔，且所述圆孔套设在所述传动销（5）上；

卡瓦组件，套设在所述中心管（2）上，所述卡瓦组件的一端与所述锥体（9）可拆卸连接，且另一端与所述弹簧（8）相抵；

所述解封组件包括：

解封管（16），设置在所述中心管（2）的内部，所述解封管（16）的外壁贴合所述中心管（2）的内壁；

横向圆管（17），固设在所述解封管（16）靠近所述上接头（1）的一端，所述横向圆管（17）套设在所述传动销（5）上；

卡球管（18），固设在所述解封管（16）靠近下接头（3）的一端，所述卡球管（18）的外壁贴设在所述钢珠（7）上；

顶杆（19），设置在所述上接头（1）的内部，所述顶杆（19）的一端经过所述中心管（2）与所述横向圆管（17）的外壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种试压锚定泄油一体化油管锚，其特征在于，所述锥体（9）与所述中心管（2）之间设有定位环（12），所述定位环（12）贴设在所述堵头（10）远离上接头（1）的一端，且所述定位环（12）与所述中心管（2）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种试压锚定泄油一体化油管锚，其特征在于，所述卡瓦组件包括卡瓦（13）和卡瓦托（14），所述卡瓦（13）的一端与所述卡瓦托（14）通过卡槽配合连接，所述卡瓦（13）的另一端设有与所述锥体（9）配合的锥面，所述锥体（9）的锥面位于卡瓦（13）的内部，所述锥体（9）与卡瓦（13）可拆卸连接，所述卡瓦托（14）远离所述卡瓦（13）的一端与所述弹簧（8）相抵。

4.根据权利要求3所述的一种试压锚定泄油一体化油管锚，其特征在于，所述锥体（9）与所述卡瓦（13）之间通过可溶剪钉（15）实现可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的一种试压锚定泄油一体化油管锚，其特征在于，所述上接头（1）与所述中心管（2）之间卡设有扶正板（20），所述扶正板（20）的中心处套设在所述顶杆（19）上。

6.根据权利要求1所述的一种试压锚定泄油一体化油管锚，其特征在于，所述中心管（2）与所述下接头（3）之间卡设有挡球板（21）。