CN211038558U - 一种液控式安全支撑锚定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为液控式安全支撑锚定装置，包括中心管，所述中心管上设置有锁块槽以及传压孔；锚定装置，设置于所述中心管的外侧，包括锥体，与中心管固定连接，所述椎体的外侧面为斜面；卡瓦，所述卡瓦内侧面为锥面，与锥体的外侧面滑动配合；卡瓦托，设置于卡瓦下侧，卡瓦托与卡瓦相连接；活塞缸，活塞缸的底部与中心管固定连接，与所述中心管之间形成与所述传压孔相通的环形空间；安全下入机构及安全起出机构，设置于所述活塞缸与所述中心管形成的环形空间内，安全下入机构将卡瓦托与中心管固定连接；安全起出机构包括弹性件以及活塞，弹性件用于活塞的回位。本实用新型可实现锚定装置的安全下井以及安全起出。

Description

一种液控式安全支撑锚定装置

技术领域

本实用新型属于油井装置领域，具体涉及一种液控式安全支撑锚定装置。

背景技术

在油田作业，例如完井、修井以及增产作业等施工过程中，经常需要使用锚定装置将管柱锚定，进行定位，而常规卡瓦式锚定装置在使用过程中存在的以下问题：

在锚定装置下井的过程中，由于套管的变形等原因，将锚定装置的卡瓦牙卡住，导致锚定装置未下到固定位置，便提前锚定，达不到锚定效果，增加施工难度。

另一个问题是在锚定装置锚定后，由于后期装置内结垢、堵塞等原因，使得液压装置一直处于顶压状态，导致锚定装置的卡瓦难以收回，解卡困难。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种液控式安全支撑锚定装置及其使用方法，以解决目前锚定装置下井过程中提前锚定以及锚定后由于装置内结垢、堵塞等原因难以解卡等技术问题，以实现锚定装置安全下井、安全解卡的技术效果。

本实用新型具体的技术方案如下：

液控式安全支撑锚定装置，包括中心管，所述中心管上设置有锁块槽，所述中心管的下端设置有传压孔；

卡块式锚定结构，设置于所述中心管的外侧，所述卡块式锚定结构包括控制部件和卡接部件；

活塞缸，所述活塞缸的底部与所述中心管固定连接，所述活塞缸与所述中心管之间形成环形空间，所述卡块式锚定结构的控制部件设置于所述环形空间内，所述环形空间与所述传压孔相通；

安全下入机构，设置于所述活塞缸与所述中心管形成的环形空间内，所述安全下入机构包括，

安全剪钉，所述安全剪钉一端固定于所述活塞缸的侧壁上，另一端与延伸至所述卡瓦托与所述活塞缸之间的间隙；

锁块，所述锁块嵌于所述卡块式锚定结构的控制部件上，所述锁块与所述锁块槽相卡接；

压套，其上端设置于所述安全剪钉与所述锁块之间，所述压套的上端的侧面与所述锁块的侧面相接触，所述压套的上端面的一部分设置于所述安全剪钉的下方；

安全起出机构，设置于所述活塞缸与所述中心管形成的环形空间内，所述安全起出机构包括，

弹性件，所述弹性件的上端面与所述卡块式锚定结构的控制部件的的下端及压套下端面相接触；

活塞，滑动设置于所述活塞缸与所述中心管形成的环形空间内，安装于所述弹性件的下端。

进一步，所述卡块式锚定结构的卡接部件包括锥体及卡瓦，所述锥体，与所述中心管固定连接，所述椎体的外侧面为斜锥面；所述卡瓦内侧面为锥面，与所述锥体的外侧面相配合，所述卡瓦与所述锥体滑动配合，所述卡瓦的外侧面设置有卡瓦牙；

所述卡块式锚定结构包括控制部件包括卡瓦托，设置于所述卡瓦下侧，所述卡瓦托与所述卡瓦相连接。

进一步，所述压套的上端面于所述卡瓦托之间的留有空腔，所述空腔用于让位锁块。

进一步，所述锁块槽的内表面设置有倒角，所述锁块的与所述锁块槽相配合的侧面上下端也均设置有倒角。

进一步，所述活塞与所述活塞缸之间设置有密封圈。

进一步，所述中心管的上方连接有上接头。

本实用新型的实施例至少具有以下有益效果：

1、本实用新型实施例包括“液控式安全支撑锚定装置，包括锚定结构，并设置有安全下入机构，所述安全下入机构将所述卡瓦托与所述中心管固定连接；还包括安全起出机构，设置于所述活塞缸与所述中心管形成的环形空间内，安装于所述安全下入机构的下方，所述安全起出机构包括弹性件，所述弹性件的上端面与所述卡瓦托的底面以及安全下入机构的下部相接触；活塞，滑动设置于所述活塞缸与所述中心管形成的环形空间内，安装于所述弹性件的下端”等技术方案，可通过安全下入机构以及安全起出机构的设置，解决了锚定装置下井过程中提前锚定以及锚定后由于装置内结垢、堵塞等原因难以解卡等技术问题，达到锚定装置安全解卡全下井安全的技术效果。

2.本实用新型实施例包括“安全下入机构包括安全剪钉，锁块，所述锁块嵌于所述卡瓦托上，并突出卡瓦托设置，锁块突出卡瓦托的部分与所述锁块槽相配合；压套，设置于所述安全剪钉，锁块之间；所述压套的下端面与所述弹性件以及活塞相接触”等技术方案，可通过压套两端分别与安全剪钉以及锁块接触，将锁块固定在锁块槽中，进而将卡瓦托与中心管固定，防止卡瓦托与卡瓦上移，达到锚定装置下井过程中卡瓦不会撑出，防止中途坐卡，实现锚定装置安全下井的技术效果。

3、本实用新型实施例包括“所述安全起出机构包括弹性件，所述弹性件的上端面与所述卡瓦托的底面以及安全下入机构的下部相接触；活塞，滑动设置于所述活塞缸与所述中心管形成的环形空间内，安装于所述弹性件的下端”等技术方案，可通过锚定装置锚定后，弹性件将活塞复位的方式，为活塞的移动预留移动空间， 解决了由于后期装置内结垢、堵塞等原因，活塞没有上行空间，使得液压装置一直处于顶压状态，导致锚定装置的卡瓦难以收回，解卡困难的技术问题，达到安全解卡的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1中A处初始状态的示意图；

图3为图1中A处锁块解锁之前过程示意图；

图4为图1中A处锁块解锁后示意图；

图5为图1中A处锚定后结构示意图；

图中：10-中心管、11-锁块槽、12-传压孔、20-上接头、30-卡块式锚定结构、31-锥体、32-卡瓦；33-卡瓦托；40-安全下入机构、41-安全剪钉；42-锁块；43-压套；50-活塞缸；60-安全起出机构、61-弹性件、62-活塞；70-密封圈。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种液控式安全支撑锚定装置，具体的液控式安全支撑锚定装置包括锚定结构，锚定结构由锥体、卡瓦及卡瓦托组成，本实用新型实施例还设置有安全下入机构以及安全起出机构，所述安全下入机构由锁块、安全剪钉和压套组成，下井过程中锚定装置上的卡瓦被安全下入机构与中心管进行固定连接，卡瓦不会活动，卡瓦牙不会撑出，防止中途坐卡，实现工具安全下井。本实用新型的安全起出机构由中心管、锥体、活塞、弹性件等组成，所述活塞、弹性件设置与中心管与活塞缸形成的空腔当中，当锚定装置处于锚定状态时，弹性件将活塞回位，保证腔体中的活动空间，当活塞、中心管、活塞缸组成的腔体内结垢时，上提中心管，活塞缸带动活塞能压缩弹性件向上移动，从而中心管带动锚定装置的锥体能向上移动，使卡瓦失去内支撑解卡。若没有弹性件保留的这部分空间，活塞没有上行空间，导致中心管无法带动锥体向上移动，卡瓦牙一直有内支撑，无法解卡。故本实用新型的技术方案可以实现锚定装置安全下井以及安全解卡的效果。

以下结合附图及实施例对本实用新型实施例的技术方案进行详细叙述：本实用新型为，如图1至图5所示，液控式安全支撑锚定装置，包括中心管10，所述中心管10上设置有锁块42槽11，所述锁块42槽11的内部设置有倒角，所述中心管10的下端设置有传压孔12。

如图1所示，本实用新型包括卡块式锚定结构30，设置于所述中心管的外侧，所述卡块式锚定结构30包括控制部件和卡接部件，所述卡块式锚定结构的卡接部件包括锥体及卡瓦，所述锥体31，所述椎体与所述中心管10固定连接，所述椎体的外侧面为锥面。所述卡瓦32内侧面为锥面，与所述锥体31的外侧面相配合，所述卡瓦32与所述锥体31相卡接并且滑动配合，连接方式可以为燕尾槽或者T型槽的形式。所述卡瓦32的外侧面设置有卡瓦牙。所述卡块式锚定结构的控制部件包括卡瓦托33，还包括卡瓦托33，所述卡瓦托33设置于所述卡瓦32下侧，与所述卡瓦32相连接，可以一起沿中心管10上下滑动，所述卡瓦托33设置于所述中心管10的外侧。

活塞缸50，所述活塞缸50的底部与所述中心管10固定连接，所述活塞缸50与所述中心管10之间形成环形空间，所述环形空间与所述传压孔12相通；所述活塞缸50的上端部与所述卡瓦托33的远离中心管10的下端面相接触。

本实用新型实施例包括安全下入机构40，设置于所述活塞缸50与所述中心管10形成的环形空间内，所述安全下入机构40将所述卡瓦托33与所述中心管10固定连接。具体的，如图2所示，所述安全下入机构40包括安全剪钉41，所述安全剪钉41一端固定于所述活塞缸50的侧壁上，另一端与延伸至所述卡瓦托33与所述活塞缸50之间的间隙。

锁块42，所述锁块42嵌于所述卡瓦托33上，并突出卡瓦托33设置，锁块42突出卡瓦托33的部分与所述锁块42槽11相配合，所述锁块42的与所述锁块42槽11相配合的侧面上下端均设置有倒角；倒角的设置便于锁块42解锁时锁块42从锁块42槽11中脱出。

压套43，其上端设置于所述安全剪钉41与所述锁块42之间，所述压套43的上端的侧面与所述锁块42的侧面相接触，用于压紧锁块42，将锁块42与所述锁块42槽11相卡接。所述压套43的上端面的一部分设置于所述安全剪钉41的下方，设置所述压套43向上移动的阻力，且安全剪钉41的端面与所述锁块42相接触，对锁块42进行压紧。所述压套43的上端面与所述卡瓦托33之间的留有空腔，所述空腔的竖直高度大于所述锁块42的高度，便于解锁时，当压套43上行一段距离后，所述锁块42可以脱出到所述压套43下方的空间中。

安全起出机构60，设置于所述活塞缸50与所述中心管10形成的环形空间内，安装于所述安全下入机构40的下方，所述安全起出机构60包括弹性件61，所述弹性件61的上端面与所述卡瓦托33的底面以及压套43的下端面的下部相接触，锁块42解锁后，所述弹性件61可以推动所述压套43以及卡瓦托33向上移动。

所述安全起出机构60还包括活塞62，所述活塞62滑动设置于所述活塞缸50与所述中心管10形成的环形空间内，安装于所述弹性件61的下端，当锚定装置工作时，所述弹性件61可将所述活塞62复位，为锚定装置的解卡做准备。所述活塞62的上端面同时与所述压套43的下端相接触，可推动所述压套43向上移动，所述活塞62与所述活塞缸50之间设置有密封圈70。本实用新型实施例中，活塞62和卡瓦托33有机分开，坐卡后卡瓦32不受外压影响，始终保持支撑状态。

所述中心管10的上方连接有上接头20，中心管10通过所述上接头20其上方的油管相连接。

具体使用，锚定装置按设计下井，在下井过程中，所述锁块42被安全剪钉41和压套43限制在锁块42槽11中无法脱离，从而即使下井过程中，卡瓦牙受到阻碍，卡瓦托33以及卡瓦32也不会发生动作，保证锚定装置的安全下井，避免中途坐卡，如图2所示的状态。

当锚定装置下到设计位置后，由中心管10打液压，高压液体通过传压孔12进入所述活塞62的下部，在高压液体作用下，所述活塞62压缩弹性件61，并推动压套43向上移动，所述压套43向上移动的过程剪断安全剪钉41，并在上移的过程中，逐渐为所述锁块42的脱出让出空间，如图3所示。在所述活塞62继续推动所述锁块42上移的过程中，所述锁块42由锁块42槽11中脱出，从而所述活塞62推动所述压套43、弹性件61以及卡瓦托33同时上行，卡瓦托33与中心管10可以发生轴向相对运动，沿中心管10向上移动，使卡瓦32沿所述椎体的锥面向外伸出，通过卡瓦牙实现坐卡，如图4所示。

在实现锚定后，释放液压力，管柱重量作用在卡瓦牙上，保证处于支撑状态，同时弹性件61推动活塞62下行，使得活塞62回位，如图5所示。当需要解卡时，上提中心管10，带动活塞缸50上移，活塞缸50带动活塞62压缩弹性件61向上移动，从而所述中心管10带动所述锥体31向上移动，使得卡瓦32失去内支撑而解卡。若没有弹性件61保留的这部分空间，活塞62没有上行空间，导致中心管10无法带动锥体31向上移动，卡瓦32一直有内支撑，无法解卡。避免了在管柱使用过程中，当活塞62、中心管10、活塞缸50组成的腔体内结垢时，或者传压孔12堵塞时，活塞62没有活动空间，活塞缸50内部一直处于憋压状态，导致卡瓦32无法解压的状况。

故本实用新型的技术方案可以实现锚定装置安全下井以及安全解卡的效果，在锚定装置的实际使用中具有极大的推广价值。

本实用新型中的前、后、左、右、上、下等词语只为描述结构的方便，并不形成对技术方案的限定。尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.液控式安全支撑锚定装置，其特征在于：包括，

中心管，所述中心管上设置有锁块槽，所述中心管的下端设置有传压孔；

卡块式锚定结构，设置于所述中心管的外侧，所述卡块式锚定结构包括控制部件和卡接部件，所述卡块式锚定结构的控制部件包括卡瓦托；

活塞缸，所述活塞缸的底部与所述中心管固定连接，所述活塞缸与所述中心管之间形成环形空间，所述卡块式锚定结构的控制部件设置于所述环形空间内，所述环形空间与所述传压孔相通；

安全下入机构，设置于所述活塞缸与所述中心管形成的环形空间内，所述安全下入机构包括，

安全剪钉，所述安全剪钉一端固定于所述活塞缸的侧壁上，另一端与延伸至所述卡瓦托与所述活塞缸之间的间隙；

锁块，所述锁块嵌于所述卡块式锚定结构的控制部件上，所述锁块与所述锁块槽相卡接；

压套，其上端设置于所述安全剪钉与所述锁块之间，所述压套的上端的侧面与所述锁块的侧面相接触，所述压套的上端面的一部分设置于所述安全剪钉的下方；

安全起出机构，设置于所述活塞缸与所述中心管形成的环形空间内，所述安全起出机构包括，

弹性件，所述弹性件的上端面与所述卡块式锚定结构的控制部件的下端及压套下端面相接触；

活塞，滑动设置于所述活塞缸与所述中心管形成的环形空间内，安装于所述弹性件的下端。

2.如权利要求1所述的液控式安全支撑锚定装置，其特征在于：所述卡块式锚定结构的卡接部件包括锥体及卡瓦，所述锥体，与所述中心管固定连接，所述锥体的外侧面为斜锥面；所述卡瓦内侧面为锥面，与所述锥体的外侧面相配合，所述卡瓦与所述锥体滑动配合，所述卡瓦的外侧面设置有卡瓦牙；

所述卡瓦托设置于所述卡瓦下侧，所述卡瓦托与所述卡瓦相连接。

3.如权利要求2所述的液控式安全支撑锚定装置，其特征在于：所述压套的上端面于所述卡瓦托之间的留有空腔，所述空腔用于让位锁块。

4.如权利要求2所述的液控式安全支撑锚定装置，其特征在于：所述锁块槽的内表面设置有倒角，所述锁块的与所述锁块槽相配合的侧面上下端也均设置有倒角。

5.如权利要求1所述的液控式安全支撑锚定装置，其特征在于：所述活塞与所述活塞缸之间设置有密封圈。

6.如权利要求1所述的液控式安全支撑锚定装置，其特征在于：所述中心管的上方连接有上接头。

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