水力錨的製作方法

2023-12-09 16:12:16

本發明創造涉及一種水力錨，適用於油、氣、煤層氣井壓裂、酸化等工藝領域。

背景技術：

水力錨，一種井下應錨定式工具，通過油管內憋壓，錨爪本身為活塞結構，在液體壓力的作用下向外伸出，與套管內壁貼合，實現錨定動作。當油套壓力平衡後，錨爪在擋板內彈簧的彈力作用下收回，解除錨定作用。

目前常規水力錨均採用復位彈簧對錨爪進行復位壓板限位、扶正，採用此設計的水力錨在工作過程中錨爪凹槽與擋板極易產生刮、卡而造成錨爪無法復位產生卡井事故。

技術實現要素：

本發明創造要解決的技術問題是提供一種水力錨，該水力錨改變了傳統水力錨復位彈簧的固定和安裝方式，不僅防止錨爪旋轉和掉落，而且杜絕了因錨爪防轉裝置產生的變形造成的錨爪無法順利回縮的現象發生。

為解決以上問題，本發明創造的具體技術方案如下：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備連接；在本體的內圓周，圓周均布若干個凹槽，凹槽的深度小於本體的壁厚，在凹槽內開設有至少一個圓通孔，在圓通孔內設有弧形錨爪，錨爪的外表面為曲面，且與本體的曲面曲率一致；錨爪的內表面設有限位板，限位板形狀與本體上的凹槽形狀一致，且位於同一弧面，在限位板與本體凹槽表面形成的腔體內支撐有復位彈簧；在限位板的內表面設有防砂管，防砂管的兩端分別與上接頭和下接頭的端面限位接觸；在防砂管上開設有若干個0.1～0.19mm寬的進液縫。

所述的限位板與防砂管的接觸面上設有硫化橡膠層。

所述的凹槽為長條孔或弧形孔形狀。

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

該水力錨通過本體內設置凹槽，並在凹槽內設置具有復位彈簧的錨爪，在錨爪外部設置防砂管進行限位，從而保證了錨爪在防砂管與凹槽腔內根據壓力的不同實現錨固和解封的功能。

限位板與防砂管的接觸面上設有硫化橡膠層，用於密封錨爪的限位板，使限位板產生活塞作用。

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

限位板上設有彈簧座孔，對復位彈簧進行限位，進一步保證了工作的穩定性。

附圖說明

圖1為實施例一水力錨的結構示意圖。

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構主視圖。

圖4為實施例一的錨爪與限位片一體結構仰視圖。

圖5為圖4的b-b剖視圖。

圖6為實施例二水力錨的結構示意圖。

圖7為實施例二的錨爪與限位片分體結構主視圖。

圖8為實施例二的錨爪與限位片分體結構仰視圖。

圖9為實施例三水力錨的結構示意圖。

具體實施方式

實施例一

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備連接，上接頭3設置內螺紋，下接頭2設置外螺紋；在本體4的內圓周，圓周均布三個長條孔形狀的凹槽，如圖2所示；凹槽的深度小於本體4的壁厚，在凹槽內開設有兩個圓通孔11，在每個圓通孔11內設有弧形錨爪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構；限位板5形狀與本體上的凹槽形狀一致，且位於同一弧面，在限位板5與本體4凹槽表面形成的腔體內支撐有復位彈簧6，在限位板5的兩端及兩個錨爪3的中間分別設有彈簧座孔9，復位彈簧6一端落座在彈簧座孔9內，另一端支撐在本體凹槽底面上；在限位板5的內表面設有防砂管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上開設有若干個0.1～0.19mm寬的進液縫8，當本體4內充入高壓液體，即可通過進液縫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的接觸面上設有硫化橡膠層10，用於密封錨爪的限位板，使限位板產生活塞作用。

實施例二

如圖6至圖8所示，除在本體上開設圓周均布的凹槽，同時在軸向方向上也開設相同組的凹槽，一個限位板5螺紋連接一個錨爪3，限位板與錨爪分體結構便於加工，且限位板採用了弧形結構，所對應的本體凹槽結構也與限位板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。其餘結構與實施例一相同。

實施例三

如圖9所示，除在一個限位板5上設置三個錨爪3，其餘結構與實施例一相同。

綜上所述，可根據工作需要選擇合適長度的本體4，同時在本體4內設置的錨爪數量，可根據本體的長度設置，也可採用實施例一至實施例三中任意兩種的組合設置。

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

本技術：
的水力錨採用全新設計，摒棄了水力錨擋板這一結構設計，錨爪活塞採用橢圓式結構，在保證錨爪活塞作用的同時有效的增加了錨爪的防轉、扶正面積，確保錨爪活塞運動的自由行；同時將復位彈簧安裝圖本體內，有效保證彈簧的安裝位置及彈簧的工作條件。

本發明不僅解決了水力錨錨爪的扶正、防轉及伸縮性能，同時，將錨爪底部的活塞面積增大至原有設計的3倍以上，大大增加了水力錨錨爪在同等壓力作用下產生的錨定力，進一步增強了水力錨的錨定能力，為安全、順利完成井下壓裂、酸化等作業施工提供了更加完整的保障性。