CN203742506U - 强制浮箍式预应力固井地锚总成 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及油气田稠油热采固完井作业用地锚工具技术领域，是一种强制浮箍式预应力固井地锚总成，包括上接箍、地锚套筒、中心滑套、限位组件、连杆、锚爪和强制式浮箍，上接箍的下部内侧和地锚套筒的上部外侧固定安装在一起，地锚套筒的下端有外螺纹；中心滑套的上端外侧固定有外环台，外环台套装在地锚套筒的上部内侧且地两者之间设有能通过压力解除限位关系的限位组件。本实用新型结构合理而紧凑，其通过在中心滑套的下部固定安装强制式浮箍，即可保持水泥浆顺利的从上向下灌入，同时可有效防止水泥浆回流，使得该过程无需增加额外的工具或工序，安装方便，省时省力，安全快捷，同时还可降低人工成本和生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气田稠油热采固完井作业用地锚工具技术领域，是一种强制浮箍式预应力固井地锚总成。
背景技术
预应力固井就是给套管施加一定强度的拉应力，使套管在此状态下被水泥凝结，当温度升高时，就可抵消一部分套管受热产生的压应力。从而提高套管的耐温极限，减缓或避免注蒸汽造成的套管破坏。预应力固井技术是国内外稠油开采普遍采用的技术。应用预应力固井技术可以减缓套管的损坏速度，延长油井的使用寿命，提高稠油产量。所以预应力固井技术是稠油热采中必不可少的关键技术。预应力可抵抗高温的变化，减少热应力及套管的蠕动（由于套管和水泥环受热膨胀率不同，套管变形大时易对水泥环造成破坏，形成窜槽），保护套管和水泥环不受破坏。
近年来，预应力固井技术在新疆油田得到了广泛的应用，从应用情况来看，该技术也取得了良好的效果。但是，作为预应力固井技术主要工具的地锚，其还存在一些不足，当其在接入套管串时，还需在其下部联接浮箍或浮鞋，使其安装繁琐，费时费力，同时还会增加人工成本和生产成本。
发明内容
本实用新型提供了一种强制浮箍式预应力固井地锚总成，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有地锚存在的还需在其下部联接浮箍或浮鞋，使其安装繁琐，费时费力，同时还会增加人工成本和生产成本的问题。
本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种强制浮箍式预应力固井地锚总成，包括上接箍、地锚套筒、中心滑套、限位组件、连杆、锚爪和强制式浮箍，上接箍的下部内侧和地锚套筒的上部外侧固定安装在一起，地锚套筒的下端有外螺纹；中心滑套的上端外侧固定有外环台，外环台套装在地锚套筒的上部内侧且地两者之间设有能通过压力解除限位关系的限位组件，外环台的底部外侧沿圆周分布有至少两个连杆槽，连杆槽内铰接有连杆；地锚套筒的中部内侧固定有内环台，中心滑套的下部套装在内环台内侧，地锚套筒侧壁的中部沿圆周分布有与连杆槽位置相对应的锚爪凹槽，锚爪凹槽内铰接有锚爪；锚爪的内侧中部和连杆的下端铰接在一起；对应内环台下方位置的中心滑套的下端固定安装有位于地锚套筒下端内侧且能有效防止水泥浆回流的强制式浮箍。
下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：
上述强制式浮箍可包括单向阀体、球阀和压缩弹簧；中心滑套的下端与单向阀体的上端固定安装在一起，单向阀体的侧壁上分布有至少一个进液通孔，单向阀体的底部有中心孔；球阀包括呈半球体的球阀台和直径小于球阀台直径的球阀杆，球阀台的底部固定在球阀杆的上端；中心滑套的下端座于球阀台上，球阀杆的下部套装在中心孔内，球阀台的底部与支撑桶之间安装有套装在球阀杆外侧的呈压缩状的压缩弹簧。
上述连杆槽、锚爪凹槽、连杆和锚爪的数量均可为三个；单向阀体的侧壁上沿圆周均布有三个进液通孔。
上述外环台的内部可有与中心滑套的内孔相通的台阶通孔；台阶通孔的上部呈上大下小的倒锥台形；中心滑套的内孔下部呈上小下大的锥台形。
上述限位组件可包括定位环和地锚剪钉，对应地锚套筒上方位置的外环台与上接箍之间设有定位环，定位环和和外环台通过地锚剪钉固定安装在一起，定位环的底部座于地锚套筒上端。
上述位于定位环下方的外环台与地锚套筒之间、中心滑套的下部与内环台之间均可设有密封圈。
本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过在中心滑套的下部固定安装强制式浮箍，在压缩弹簧的作用下，即可保持水泥浆顺利的从上向下灌入，同时可有效防止水泥浆回流，使得该过程无需增加额外的工具或工序，安装方便，省时省力，安全快捷，同时还可降低人工成本和生产成本。
附图说明
附图1为本实用新型最佳实施例的主视半剖视结构示意图。
附图中的编码分别为：1为上接箍，2为地锚套筒，3为中心滑套，4为连杆，5为锚爪，6为外环台，7为内环台，8为单向阀体，9为压缩弹簧，10为进液通孔，11为中心孔，12为球阀台，13为球阀杆，14为台阶通孔，15为定位环，16为地锚剪钉，17为密封圈。
具体实施方式
本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：
如附图1所示，该强制浮箍式预应力固井地锚总成包括上接箍1、地锚套筒2、中心滑套3、限位组件、连杆4、锚爪5和强制式浮箍，上接箍1的下部内侧和地锚套筒2的上部外侧固定安装在一起，地锚套筒2的下端有外螺纹；中心滑套3的上端外侧固定有外环台6，外环台6套装在地锚套筒2的上部内侧且地两者之间设有能通过压力解除限位关系的限位组件，外环台6的底部外侧沿圆周分布有至少两个连杆槽，连杆槽内铰接有连杆4；地锚套筒2的中部内侧固定有内环台7，中心滑套3的下部套装在内环台7内侧，地锚套筒2侧壁的中部沿圆周分布有与连杆槽位置相对应的锚爪凹槽，锚爪凹槽内铰接有锚爪5；锚爪5的内侧中部和连杆4的下端铰接在一起；对应内环台7下方位置的中心滑套3的下端固定安装有位于地锚套筒2下端内侧且能有效防止水泥浆回流的强制式浮箍。在使用时，将本实用新型连接到套管管串中，并将其下入到井内的预设位置，向管串内投入胶塞或憋压球并注入水泥浆，当胶塞或憋压球下行至遭遇外环台6上端的碰压瞬间，会产生较大的压力，该压力作用于限位组件会解除外环台6与地锚套筒2的限位关系，随后在压力作用下，外环台6将于中心滑套3下行，并带动连杆4将锚爪5撑开，实现锚爪5卡入地层固定管串位置的锚定过程，然后通过钻机大钩提拉套管管串，达到对套管施加预应力的目的；固井注水泥浆结束后，强制式浮箍可防止环空水泥浆返回套管内。整个过程中，无需增加额外的工具或工序，安装方便，省时省力，安全快捷，同时还可降低人工成本和生产成本。根据需求，限位组件可以是剪切销钉，外环台6和地锚套筒2通过剪切销钉固定安装在一起。
可根据实际需要，对上述强制浮箍式预应力固井地锚总成作进一步优化或/和改进：
如附图1所示，强制式浮箍包括单向阀体8、球阀和压缩弹簧9；中心滑套3的下端与单向阀体8的上端固定安装在一起，单向阀体8的侧壁上分布有至少一个进液通孔10，单向阀体8的底部有中心孔11；球阀包括呈半球体的球阀台12和直径小于球阀台12直径的球阀杆13，球阀台12的底部固定在球阀杆13的上端；中心滑套3的下端座于球阀台12上，球阀杆13的下部套装在中心孔11内，球阀台12的底部与支撑桶之间安装有套装在球阀杆13外侧的呈压缩状的压缩弹簧9。在使用过程中，球阀台12在压缩弹簧9的作用下抵在中心滑套3的下端并与中心滑套3的下端之间形成密封。根据需求，球阀台12和球阀杆13可为一体；中心滑套3的下端与单向阀体8的上端可通过螺纹连接、焊接或弹性卡环固定安装在一起。
如附图1所示，连杆槽、锚爪凹槽、连杆4和锚爪5的数量均为三个；单向阀体8的侧壁上沿圆周均布有三个进液通孔10。
如附图1所示，外环台6的内部有与中心滑套3的内孔相通的台阶通孔14；台阶通孔14的上部呈上大下小的倒锥台形；中心滑套3的内孔下部呈上小下大的锥台形。呈倒锥台形的台阶通孔14可便于引导胶塞或憋压球至外环台6的上部内侧。
如附图1所示，限位组件包括定位环15和地锚剪钉16，对应地锚套筒2上方位置的外环台6与上接箍1之间设有定位环15，定位环15和和外环台6通过地锚剪钉16固定安装在一起，定位环15的底部座于地锚套筒2上端。当向管串内投入胶塞或憋压球并注入水泥浆时，在胶塞或憋压球下行至遭遇呈倒锥台形的台阶通孔14的碰压瞬间，会产生较大的压力，从而切断地锚剪钉16，进而推动外环台6和中心套筒下行，带动连杆4将锚爪5撑开；在该过程中，定位环15也会承受较大的压力，容易损坏，这样可便于单个零部件的更换，使得本实用新型的其他部件可多次反复使用，延长其整体的使用寿命。
如附图1所示，位于定位环15下方的外环台6与地锚套筒2之间、中心滑套3的下部与内环台7之间均设有密封圈17。
以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Claims (10)
1.一种强制浮箍式预应力固井地锚总成，其特征在于包括上接箍、地锚套筒、中心滑套、限位组件、连杆、锚爪和强制式浮箍，上接箍的下部内侧和地锚套筒的上部外侧固定安装在一起，地锚套筒的下端有外螺纹；中心滑套的上端外侧固定有外环台，外环台套装在地锚套筒的上部内侧且地两者之间设有能通过压力解除限位关系的限位组件，外环台的底部外侧沿圆周分布有至少两个连杆槽，连杆槽内铰接有连杆；地锚套筒的中部内侧固定有内环台，中心滑套的下部套装在内环台内侧，地锚套筒侧壁的中部沿圆周分布有与连杆槽位置相对应的锚爪凹槽，锚爪凹槽内铰接有锚爪；锚爪的内侧中部和连杆的下端铰接在一起；对应内环台下方位置的中心滑套的下端固定安装有位于地锚套筒下端内侧且能有效防止水泥浆回流的强制式浮箍。
2.根据权利要求1所述的强制浮箍式预应力固井地锚总成，其特征在于强制式浮箍包括单向阀体、球阀和压缩弹簧；中心滑套的下端与单向阀体的上端固定安装在一起，单向阀体的侧壁上分布有至少一个进液通孔，单向阀体的底部有中心孔；球阀包括呈半球体的球阀台和直径小于球阀台直径的球阀杆，球阀台的底部固定在球阀杆的上端；中心滑套的下端座于球阀台上，球阀杆的下部套装在中心孔内，球阀台的底部与支撑桶之间安装有套装在球阀杆外侧的呈压缩状的压缩弹簧。
3.根据权利要求2所述的强制浮箍式预应力固井地锚总成，其特征在于连杆槽、锚爪凹槽、连杆和锚爪的数量均为三个；单向阀体的侧壁上沿圆周均布有三个进液通孔。
4.根据权利要求1或2或3所述的强制浮箍式预应力固井地锚总成，其特征在于外环台的内部有与中心滑套的内孔相通的台阶通孔；台阶通孔的上部呈上大下小的倒锥台形；中心滑套的内孔下部呈上小下大的锥台形。
5.根据权利要求1或2或3所述的强制浮箍式预应力固井地锚总成，其特征在于限位组件包括定位环和地锚剪钉，对应地锚套筒上方位置的外环台与上接箍之间设有定位环，定位环和和外环台通过地锚剪钉固定安装在一起，定位环的底部座于地锚套筒上端。
6.根据权利要求4所述的强制浮箍式预应力固井地锚总成，其特征在于限位组件包括定位环和地锚剪钉，对应地锚套筒上方位置的外环台与上接箍之间设有定位环，定位环和和外环台通过地锚剪钉固定安装在一起，定位环的底部座于地锚套筒上端。
7.根据权利要求1或2或3所述的强制浮箍式预应力固井地锚总成，其特征在于位于定位环下方的外环台与地锚套筒之间、中心滑套的下部与内环台之间均设有密封圈。
8.根据权利要求4所述的强制浮箍式预应力固井地锚总成，其特征在于位于定位环下方的外环台与地锚套筒之间、中心滑套的下部与内环台之间均设有密封圈。
9.根据权利要求5所述的强制浮箍式预应力固井地锚总成，其特征在于位于定位环下方的外环台与地锚套筒之间、中心滑套的下部与内环台之间均设有密封圈。
10.根据权利要求6所述的强制浮箍式预应力固井地锚总成，其特征在于位于定位环下方的外环台与地锚套筒之间、中心滑套的下部与内环台之间均设有密封圈。
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Cited By (3)
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| CN105604512A (zh) * | 2016-03-14 | 2016-05-25 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | 双排式预应力固井地锚总成 |
| CN111550203A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-08-18 | 郭锦端 | 一种回收型井下机械扩张锚定设备 |
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