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水力錨
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石油井下工具水力錨的制作方法

2019-11-18 09:31:44

水力錨,一種井下應(yīng)錨定式工具,通過油管內(nèi)憋壓,錨爪本身為活塞結(jié)構(gòu),在液體壓力的作用下向外伸出,與套管內(nèi)壁貼合,實現(xiàn)錨定動作。當(dāng)油套壓力平衡后,錨爪在擋板內(nèi)彈簧的彈力作用下收回,解除錨定作用。

目前常規(guī)水力錨均采用復(fù)位彈簧對錨爪進(jìn)行復(fù)位壓板限位、扶正,采用此設(shè)計的水力錨在工作過程中錨爪凹槽與擋板極易產(chǎn)生刮、卡而造成錨爪無法復(fù)位產(chǎn)生卡井事故。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明創(chuàng)造要解決的技術(shù)問題是提供一種水力錨,該水力錨改變了傳統(tǒng)水力錨復(fù)位彈簧的固定和安裝方式,不僅防止錨爪旋轉(zhuǎn)和掉落,而且杜絕了因錨爪防轉(zhuǎn)裝置產(chǎn)生的變形造成的錨爪無法順利回縮的現(xiàn)象發(fā)生。

為解決以上問題,本發(fā)明創(chuàng)造的具體技術(shù)方案如下:一種水力錨,在本體的兩端分別密封連接上接頭和下接頭,上接頭和下接頭分別與外部設(shè)備連接;在本體的內(nèi)圓周,圓周均布若干個凹槽,凹槽的深度小于本體的壁厚,在凹槽內(nèi)開設(shè)有至少一個圓通孔,在圓通孔內(nèi)設(shè)有弧形錨爪,錨爪的外表面為曲面,且與本體的曲面曲率一致;錨爪的內(nèi)表面設(shè)有限位板,限位板形狀與本體上的凹槽形狀一致,且位于同一弧面,在限位板與本體凹槽表面形成的腔體內(nèi)支撐有復(fù)位彈簧;在限位板的內(nèi)表面設(shè)有防砂管,防砂管的兩端分別與上接頭和下接頭的端面限位接觸;在防砂管上開設(shè)有若干個0.1~0.19mm寬的進(jìn)液縫。

所述的限位板與防砂管的接觸面上設(shè)有硫化橡膠層。

所述的凹槽為長條孔或弧形孔形狀。

所述的限位板上設(shè)有彈簧座孔,復(fù)位彈簧一端落座在彈簧座孔內(nèi),另一端支撐在本體凹槽底面上。

該水力錨通過本體內(nèi)設(shè)置凹槽,并在凹槽內(nèi)設(shè)置具有復(fù)位彈簧的錨爪,在錨爪外部設(shè)置防砂管進(jìn)行限位,從而保證了錨爪在防砂管與凹槽腔內(nèi)根據(jù)壓力的不同實現(xiàn)錨固和解封的功能。

限位板與防砂管的接觸面上設(shè)有硫化橡膠層,用于密封錨爪的限位板,使限位板產(chǎn)生活塞作用。

凹槽為長條孔或弧形孔形狀,長條孔便于加工,安裝方便;弧形孔加工困難,但是相對應(yīng)的增加了限位板的受力面積,承受的壓力更大,穩(wěn)定性更好。

限位板上設(shè)有彈簧座孔,對復(fù)位彈簧進(jìn)行限位,進(jìn)一步保證了工作的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為實施例一水力錨的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本體在圖1位置的A-A剖視圖。

圖3為實施例一的錨爪與限位片一體結(jié)構(gòu)主視圖。

圖4為實施例一的錨爪與限位片一體結(jié)構(gòu)仰視圖。

圖5為圖4的B-B剖視圖。

圖6為實施例二水力錨的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為實施例二的錨爪與限位片分體結(jié)構(gòu)主視圖。

圖8為實施例二的錨爪與限位片分體結(jié)構(gòu)仰視圖。

圖9為實施例三水力錨的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

水力錨

如圖1至圖5所示,一種水力錨,在本體4的兩端分別密封連接上接頭1和下接頭2,上接頭1和下接頭2的兩端分別與外部設(shè)備連接,上接頭3設(shè)置內(nèi)螺紋,下接頭2設(shè)置外螺紋;在本體4的內(nèi)圓周,圓周均布三個長條孔形狀的凹槽,如圖2所示;凹槽的深度小于本體4的壁厚,在凹槽內(nèi)開設(shè)有兩個圓通孔11,在每個圓通孔11內(nèi)設(shè)有弧形錨爪3,錨爪3的外表面為曲面,且與本體4的曲面曲率一致;兩個錨爪3的內(nèi)表面共同連接限位板5,本實施例中限位板與錨爪為一體結(jié)構(gòu);限位板5形狀與本體上的凹槽形狀一致,且位于同一弧面,在限位板5與本體4凹槽表面形成的腔體內(nèi)支撐有復(fù)位彈簧6,在限位板5的兩端及兩個錨爪3的中間分別設(shè)有彈簧座孔9,復(fù)位彈簧6一端落座在彈簧座孔9內(nèi),另一端支撐在本體凹槽底面上;在限位板5的內(nèi)表面設(shè)有防砂管7,防砂管7的兩端分別與上接頭1和下接頭2的端面限位接觸;在防砂管7上開設(shè)有若干個0.1~0.19mm寬的進(jìn)液縫8,當(dāng)本體4內(nèi)充入高壓液體,即可通過進(jìn)液縫8推動限位板及錨爪向外移動,從而起到錨固的作用,同時防砂管7內(nèi)的沙粒物被阻擋。

如圖5所示,所述的限位板5與防砂管7的接觸面上設(shè)有硫化橡膠層10,用于密封錨爪的限位板,使限位板產(chǎn)生活塞作用。


如圖6至圖8所示,除在本體上開設(shè)圓周均布的凹槽,同時在軸向方向上也開設(shè)相同組的凹槽,一個限位板5螺紋連接一個錨爪3,限位板與錨爪分體結(jié)構(gòu)便于加工,且限位板采用了弧形結(jié)構(gòu),所對應(yīng)的本體凹槽結(jié)構(gòu)也與限位板5的微型一致,起到限位板面積增大,提高壓力面積,故提高錨定效果。其余結(jié)構(gòu)與實施例一相同。


如圖9所示,除在一個限位板5上設(shè)置三個錨爪3,其余結(jié)構(gòu)與實施例一相同。

綜上所述,可根據(jù)工作需要選擇合適長度的本體4,同時在本體4內(nèi)設(shè)置的錨爪數(shù)量,可根據(jù)本體的長度設(shè)置,也可采用實施例一至實施例三中任意兩種的組合設(shè)置。

水力錨的工作過程為:工具隨工藝管柱下入預(yù)定位置后,油管本體4內(nèi)加壓,受到液壓推動,錨爪8底部周圍的密封橡膠變形,與本體產(chǎn)生活塞作用,推動錨爪3向外擴張,直至與井壁完全貼合;當(dāng)施工完成后,油管內(nèi)壓力放空,推動錨爪的液壓推動力消失,在復(fù)位彈簧6的推動下,錨爪3向工具內(nèi)部回縮直至與防砂管7貼合,完成錨爪回縮。

本申請的水力錨采用全新設(shè)計,摒棄了水力錨擋板這一結(jié)構(gòu)設(shè)計,錨爪活塞采用橢圓式結(jié)構(gòu),在保證錨爪活塞作用的同時有效的增加了錨爪的防轉(zhuǎn)、扶正面積,確保錨爪活塞運動的自由行;同時將復(fù)位彈簧安裝圖本體內(nèi),有效保證彈簧的安裝位置及彈簧的工作條件。

本發(fā)明不僅解決了水力錨錨爪的扶正、防轉(zhuǎn)及伸縮性能,同時,將錨爪底部的活塞面積增大至原有設(shè)計的3倍以上,大大增加了水力錨錨爪在同等壓力作用下產(chǎn)生的錨定力,進(jìn)一步增強了水力錨的錨定能力,為安全、順利完成井下壓裂、酸化等作業(yè)施工提供了更加完整的保障性。


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