CN208106358U - 大通径防砂水力锚 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及大通径防砂水力锚。包括本体和防砂管，本体的内壁设有环形凹槽，防砂管座落在环形凹槽内，防砂管的外壁与环形凹槽的内壁之间留有环形间隙，本体内部与环形间隙连通，与环形凹槽相对应的本体的侧壁上设有至少一组与环形间隙连通的径向通孔，径向通孔内设有锚爪，径向通孔的固定安装有板簧，板簧压在锚爪的外壁上，本体内壁上开设有若干内凹的凹槽，各凹槽内设置同规格的弹簧，弹簧外端抵触在所述防砂管外壁上。本实用新型在本体和防砂管之间设置弹簧，且弹簧对称设置，当防砂管往一侧倾斜时，弹簧会及时的做出反应并给出补偿，保证本体和防砂管之间的同轴度，同时确保了砂石等小颗粒进入锚爪内。

Description

大通径防砂水力锚

技术领域

本实用新型涉及油田修井工具技术领域，是一种大通径防砂水力锚。

背景技术

水力锚是油田生产井压裂酸化时用来固定管柱的井下工具，水力锚可以克服高压施工中液体对管柱的上顶力，确保高压施工管柱的安全和封隔器的正常工作。目前，市面上常用的水力锚在使用过程中存在如下问题：常用水力锚结构上存在缺陷，锚爪内腔很容易进砂和存砂，特别是当水力锚应用于大斜度井和水平井中时，水力锚平躺在水平段，液体中的杂质、地层砂及压裂砂等会沉淀，锚爪内腔进砂、存砂更为严重，影响工具使用性能，工具解卡时影响锚爪复位，造成水力锚解卡困难，甚至造成大修事故、存在安全隐患。

为此有人在本体内设置了防砂管的结构形式，通过控制本体和防砂管之间的间隙达到防砂的目的，但是由于防砂管和本体之间间隙的方式，因此防砂管和本体的同轴度很难保证，极有可能造成本体和防砂管之间一部间隙较大、一部间隙较小的问题，还是存在砂石等进入，同时会造成各锚爪的锚固力不平衡，影响锚定效果，需要加以改进。

实用新型内容

本实用新型提供了一种大通径防砂水力锚，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有水力锚在使用过程中存在的锚爪内腔很容易进砂存砂、工具解卡时影响锚爪复位、解卡困难、存在安全隐患的问题。

为此本实用新型采用的技术方案是：本实用新型包括本体和防砂管，本体的内壁设有第一环形凹槽，防砂管座落在第一环形凹槽内，防砂管的外壁与第一环形凹槽的内壁之间留有环形间隙，本体的内部与环形间隙连通，与第一环形凹槽相对应的本体的侧壁上设有至少一组与环形间隙连通的径向通孔，每一组径向通孔包括沿本体周向分布的至少四个径向通孔，每一个径向通孔内设有一个能沿径向通孔滑动的锚爪，每一个径向通孔的两侧分别固定安装有一个板簧，板簧压在锚爪的外壁上；所述本体内壁上开设有若干内凹的凹槽，其中在同一圆周上的凹槽对称设置，各凹槽内设置同规格的弹簧，所述弹簧外端抵触在所述防砂管外壁上。

所述防砂管外壁上设置有对应的凹槽，供所述弹簧卡设其内。

所述弹簧外设置有对所述弹簧进行导向的套管，所述套管伸入至所述本体和防砂管对应的凹槽之内，所述套管和所述本体、防砂管形成浮动连接。

锚爪的外壁上设有圆弧齿；或/和，锚爪的侧壁上设有截面为矩形的密封槽，密封槽内设有高温密封圈。

本体的侧壁上沿轴向方向上设有两组径向通孔，每一组径向通孔包括沿本体周向均布的四个径向通孔。

每一个径向通孔的两侧的本体外壁上分别设有一个第一直槽，锚爪的外壁上设有与第一直槽相对应的第二直槽，板簧的外端通过固定螺钉固定安装在第一直槽上，板簧的内端压在第二直槽内；或/和，板簧呈爪形。

每一个径向通孔的两侧的本体外壁上分别设有一个第一直槽，锚爪的外壁上设有与第一直槽相对应的第二直槽，板簧的外端通过固定螺钉固定安装在第一直槽上，板簧的内端压在第二直槽内；或/和，板簧呈爪形。

本实用新型的优点是：1）本实用新型在本体和防砂管之间设置弹簧，且弹簧对称设置，这样在工作过程中，给防砂管提供了一平衡的支撑力，当防砂管往一侧倾斜时，弹簧会及时的做出反应并给出补偿，这样保证了本体和防砂管之间的同轴度，保证了锚定可靠性，同时确保了砂石等小颗粒进入锚爪内；

2）本实用新型进一步的防砂管外壁上设置有对应的凹槽，供所述弹簧卡设其内，这样形成了对弹簧的导向，保证弹簧在工作过程中不会发生倾斜，保证弹簧的补偿性能；

3）本实用新型进一步的在所述弹簧外侧设置套管，套管对弹簧提供了很好的导向力，而且本实用新型的套管是浮动设置在凹槽之内，故不会对防砂管的运动造成阻碍，且对弹簧提供了很好的导向功能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中的A部放大图。

图3为图1的侧视图。

图中1为本体，2为防砂管，3为锚爪，4为板簧，5为圆弧齿，6为密封槽，7为第一直槽，8为固定螺钉，9为水槽，10为内螺纹段，11为外螺纹段，12为凹槽，13为弹簧，14为套管。

具体实施方式

本实用新型包括本体1和防砂管2，本体的内壁设有第一环形凹槽，防砂管2座落在第一环形凹槽内，防砂管2的外壁与第一环形凹槽的内壁之间留有环形间隙，本体1的内部与环形间隙连通，与第一环形凹槽相对应的本体1的侧壁上设有至少一组与环形间隙连通的径向通孔，每一组径向通孔包括沿本体1周向分布的至少四个径向通孔，每一个径向通孔内设有一个能沿径向通孔滑动的锚爪3，每一个径向通孔的两侧分别固定安装有一个板簧4，板簧4压在锚爪3的外壁上；所述本体1内壁上开设有若干内凹的凹槽12，其中在同一圆周上的凹槽12对称设置，各凹槽12内设置同规格的弹簧13，所述弹簧13外端抵触在所述防砂管2外壁上。

所述防砂管2外壁上设置有对应的凹槽12，供所述弹簧13卡设其内。

所述弹簧13外设置有对所述弹簧13进行导向的套管14，所述套管14伸入至所述本体1和防砂管2对应的凹槽12之内，所述套管14和所述本体1、防砂管2形成浮动连接。

锚爪3的外壁上设有圆弧齿；或/和，锚爪3的侧壁上设有截面为矩形的密封槽6，密封槽6内设有高温密封圈。

本体1的侧壁上沿轴向方向上设有两组径向通孔，每一组径向通孔包括沿本体周向均布的四个径向通孔。

每一个径向通孔的两侧的本体1外壁上分别设有一个第一直槽7，锚爪3的外壁上设有与第一直槽7相对应的第二直槽，板簧4的外端通过固定螺钉8固定安装在第一直槽7上，板簧4的内端压在第二直槽内；或/和板簧4呈爪形。

本体1呈中空的圆筒状，本体1的上接头设有内螺纹段10，本体1的下接头设有外螺纹段11，在使用时，本体1的上接头通过内螺纹段10与油管柱的圆锥公螺纹相连，本体1的下接头通过外螺纹段11与油管柱的圆锥母螺纹相连。本体1的内壁上设有第一环形凹槽，防砂管2安装在第一环形凹槽内，防砂管2与第一凹槽配合形成大通径。防砂管2的四周均可进液。油管内憋压时，液体通过防砂管2的四周进入环形间隙内，锚爪3在液体的作用下沿径向向外伸出并压缩板簧4，锚爪3的外壁卡紧套管内壁，实现锚定动作，防止井下工具产生轴向位移，可用于套管油气井水力压裂、水力增注改造、水力喷砂、切剖、或喷砂射孔等井下作业管柱的锚定。当油套压力平衡后，锚爪3在板簧4的弹力作用下沿径向收回，解除锚定作用。本实用新型提供的大通径防砂水力锚具有如下有益效果：防砂管2的外壁与本体1的内壁之间的环形间隙的宽度在0.15mm左右，因此，液体中的杂质、地层砂及压裂砂等不会进入锚爪3内腔，锚爪3内腔不会进砂、存砂，防砂管2具有防砂过滤的功能，解决了锚爪3内腔容易进砂和存砂的问题，安全可靠，使用寿命长，可以重复使用；卸压后，锚爪3自动回收，便于井下操作；在本体1外壁上设置了多个锚爪3，增大了锚定力，确保高压施工管柱的安全和封隔器的正常工作。

如附图1、2所示，上述锚爪3的外壁上设有圆弧齿5。锚爪3采用高强度合金钢制作，通过特殊热处理，硬度相当高，强度大。锚爪3的外壁上设有若干道圆弧齿5，圆弧齿5的直径与配套的套管的内径相等。圆弧齿5可以增大锚爪3与套管内壁的摩擦力，进而增大该大通径防砂水力锚的锚定力，确保高压施工管柱的安全和封隔器的正常工作。

如附图1、2所示，上述锚爪3的侧壁上设有截面为矩形的密封槽6，密封槽6内设有高温密封圈。套管内壁与油管柱的外壁之间形成环腔，密封圈可以防止环腔内的泥砂进入锚爪3内腔，锚爪3内腔不会进砂、存砂，提高了锚爪3的密封性。

如附图1、2所示，上述本体1的侧壁上沿轴向方向上设有两组径向通孔，每一组径向通孔包括沿本体1周向均布的四个径向通孔。这样，本体1的侧壁上就设置了八个锚爪3，锚爪3数量多，增大了锚定力，确保高压施工管柱的安全和封隔器的正常工作。

如附图1、2所示，上述每一个径向通孔的两侧的本体1外壁上分别设有一个第一直槽7，锚爪3的外壁上设有与第一直槽7相对应的第二直槽，板簧4的外端通过固定螺钉8固定安装在第一直槽7上，板簧4的内端压在第二直槽内。第一直槽7用于安装固定螺钉8，进而通过固定螺钉8将板簧4固定在本体1外壁上，板簧4具有一定的预紧力，可以将锚爪3在径向通孔内，第二直槽用于安装板簧4的内端。

如附图1、2所示，上述板簧4呈爪形。爪形的板簧4具有很好地弹性，结构稳定耐用，可以提高该大通径防砂水力锚的稳定可靠性。

如附图1、2所示，上述本体1的外壁上沿周向均布有四个沿轴向方向的水槽9。本体1上设置了四道水槽9，增大了过流面积，便于井下压裂施工作业，同时具有排砂的作用。

Claims (6)

1.大通径防砂水力锚，包括本体和防砂管，本体的内壁设有第一环形凹槽，防砂管座落在第一环形凹槽内，防砂管的外壁与第一环形凹槽的内壁之间留有环形间隙，本体的内部与环形间隙连通，与第一环形凹槽相对应的本体的侧壁上设有至少一组与环形间隙连通的径向通孔，每一组径向通孔包括沿本体周向分布的至少四个径向通孔，每一个径向通孔内设有一个能沿径向通孔滑动的锚爪，每一个径向通孔的两侧分别固定安装有一个板簧，板簧压在锚爪的外壁上；其特征在于，

所述本体内壁上开设有若干内凹的凹槽，其中在同一圆周上的凹槽对称设置，各凹槽内设置同规格的弹簧，所述弹簧外端抵触在所述防砂管外壁上。

2.根据权利要求1所述的大通径防砂水力锚，其特征在于，所述防砂管外壁上设置有对应的凹槽，供所述弹簧卡设其内。

3.根据权利要求2所述的大通径防砂水力锚，其特征在于，所述弹簧外设置有对所述弹簧进行导向的套管，所述套管伸入至所述本体和防砂管对应的凹槽之内，所述套管和所述本体、防砂管形成浮动连接。

4.根据权利要求1所述的大通径防砂水力锚，其特征在于，锚爪的外壁上设有圆弧齿；或/和，锚爪的侧壁上设有截面为矩形的密封槽，密封槽内设有高温密封圈。

5.根据权利要求1所述的大通径防砂水力锚，其特征在于，本体的侧壁上沿轴向方向上设有两组径向通孔，每一组径向通孔包括沿本体周向均布的四个径向通孔。

6.根据权利要求1所述的大通径防砂水力锚，其特征在于，每一个径向通孔的两侧的本体外壁上分别设有一个第一直槽，锚爪的外壁上设有与第一直槽相对应的第二直槽，板簧的外端通过固定螺钉固定安装在第一直槽上，板簧的内端压在第二直槽内；或/和，板簧呈爪形。