多功能地錨裝置製造方法
2023-08-07 13:28:26 2
多功能地錨裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種多功能地錨裝置，該地錨裝置包括一上部短節，一聯接於上部短節下部的本體，一設置於上部短節與本體內部的中心管，一安裝於中心管上部內側的節流噴嘴，一安裝於中心管上部外側的活塞，一安裝於活塞下部的中心管外側的彈性件，若干沿周向等間距開設於本體管壁上的錨爪安裝孔，若干容納於錨爪安裝孔內部且與本體鉸接的錨爪，以及若干鉸接於錨爪與中心管之間的連杆；此外，中心管的外壁與上部短節和本體的內壁之間留有環空，活塞的外壁與上部短節的內壁為滑動配合。本實用新型的結構簡單，使用方便，可根據不同的地層情況由多個地錨裝置組合成多級模塊化地錨以提高錨固力，並可根據施工工況靈活選擇節流噴嘴孔徑和錨爪長度，適用範圍廣，錨固可靠。
【專利說明】多功能地錨裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種固井作業用的井下工具，具體涉及一種用於熱採井進行預應力固井用的多功能地錨裝置。
【背景技術】
[0002]目前，隨著稠油熱採開發地質條件和施工工況的日益複雜，現有地錨難以根據地層條件進行組合，以達到提高錨固力的目的，且難以調節錨爪開啟排量和錨爪長度，適用範圍受到一定限制。
【發明內容】
[0003]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種多功能地錨裝置，以有效解決複雜地層固井施工過程中錨固力不足，適應工藝參數範圍窄，井眼不規則等情況下錨固不牢的問題，從而提聞固井施工效率。
[0004]為實現上述目的，本實用新型採取以下技術方案:一種多功能地錨裝置，其特徵在於，該地錨裝置包括:一上部短節，一聯接於所述上部短節下部的本體，一設置於所述上部短節與本體內部的中心管，一安裝於所述中心管上部內側的節流噴嘴，一安裝於所述中心管上部外側的活塞，一安裝於所述活塞下部的所述中心管外側的彈性件，若干沿周向等間距開設於所述本體管壁上的錨爪安裝孔，若干容納於所述錨爪安裝孔內部且與所述本體鉸接的錨爪，以及若干鉸接於所述錨爪與中心管之間的連杆；其中，所述中心管的外壁與所述上部短節和本體的內壁之間留有環空，所述活塞的外壁與所述上部短節的內壁為滑動配合，所述彈性件壓設在所述中心管外壁的凸臺和所述本體內壁的凸臺之間。
[0005]在一個優選的實施例中，該地錨裝置還包括:一安裝於所述中心管的下部外側的導向套，且所述導向套的內壁與所述中心管的外壁為滑動配合；所述導向套由定位臺肩和彈性檔圈與所述本體實現定位與聯接。
[0006]在一個優選的實施例中，所述節流噴嘴由定位臺肩和彈性檔圈與所述中心管實現定位與聯接。
[0007]在一個優選的實施例中，所述中心管與節流噴嘴、活塞和導向套之間，所述活塞與上部短節之間，所述導向套與本體之間均由〇型圈進行密封。
[0008]在一個優選的實施例中，所述上部短節的上部和本體的下部均採用標準API套管螺紋，以實現所述地錨裝置的模塊化設計。
[0009]在一個優選的實施例中，所述錨爪的下端通過可拆卸的錨爪銷聯接在所述本體上。
[0010]在一個優選的實施中，所述連杆的一端通過下聯接銷與所述錨爪的爪尖底部聯接，所述連杆的另一端通過上聯接銷與所述中心管聯接。
[0011 ] 在一個優選的實施例中，所述彈性件為彈簧。
[0012]本實用新型由於採取以上技術方案，其具有以下優點:1、本實用新型在上部短節和本體中設置一帶節流噴嘴和活塞的中心管，通過節流噴嘴的節流作用在活塞兩端產生壓差，推動中心管下行，帶動錨爪翻轉並與井壁實現錨固，可以有效解決複雜地層固井施工過程中錨固力不足，適應工藝參數範圍窄，井眼不規則等情況下錨固不牢的問題，從而提高固井施工效率。2、本實用新型的上部短節的上部和本體的下部均採用標準API套管螺紋，從而實現地錨裝置的模塊化設計，因此可以根據不同的地層情況下入單個地錨裝置模塊來滿足預應力固井施工需要，或通過API套管螺紋將多個地錨裝置模塊進行串聯安裝，以達到在固井施工過程中根據不同地層情況進行多級錨固的目的。3、本實用新型的錨爪通過可拆卸的錨爪銷聯接在本體上，通過拆卸錨爪銷可以更換不同長度的錨爪，以適應不同的井徑。4、本實用新型的節流噴嘴由定位臺肩和彈性檔圈與中心管實現定位與聯接，通過拆卸彈性檔圈可以更換不同孔徑的節流噴嘴來實現不同的開啟流量，以滿足固井施工需要。5、本實用新型在中心管與節流噴嘴、活塞和導向套之間，活塞與上部短節之間，導向套與本體之間均採用〇型圈進行密封，以確保固井流體全排量通過中心管。6、本實用新型的彈簧在裝入中心管和本體時，施加一定的預壓量，以實現錨爪的自動復位功能。由此可見，本實用新型的結構簡單，使用方便，可根據不同的地層情況由多個地錨裝置組合成多級模塊化地錨以提高錨固力，並可根據施工工況靈活選擇節流噴嘴孔徑和錨爪長度，適用範圍廣，錨固可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]以下結合附圖來對本實用新型進行詳細的描繪。然而應當理解，附圖的提供僅為了更好地理解本實用新型，它們不應該理解成對本實用新型的限制。
[0014]圖1是本實用新型錨爪收緊狀態下的結構示意圖；
[0015]圖2是本實用新型錨爪張開狀態下的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。需要說明的是，下文中的「上部」、「下部」均針對於固井流體的流動方向來定義，其中「上部」指固井流體的流動方向上遊。
[0017]圖1顯示了根據本實用新型提供的多功能地錨裝置100，該地錨裝置100主要由節流噴嘴1、活塞2、上部短節3、彈簧4、中心管5、本體6、上聯接銷7、連杆8、下聯接銷9和錨爪10等組成。
[0018]其中，上部短節3下部通過螺紋與本體6上部相聯接，中心管5同軸地設置在上部短節3與本體6內部，且其外壁與上部短節3和本體6的內壁之間留有環空。節流噴嘴I安裝於中心管5的上部內側，活塞2安裝於中心管5的上部外側，且活塞2的外壁與上部短節3的內壁為滑動配合。彈簧4安裝於活塞2下部的中心管5外側，且其壓設在中心管5外壁的凸臺和本體6內壁的凸臺之間，這樣可以施加一定的預壓量，以實現錨爪10的自動復位功能。本體6中部的管壁上沿周向等間距開設有若干個用來容納錨爪10的安裝孔11，錨爪10的下端與本體6鉸接，錨爪10的爪尖底部通過下聯接銷9與連杆8的一端鉸接，連杆8的另一端通過上聯接銷7與中心管5鉸接。
[0019]在一個優選的實施例中，錨爪10可以通過可拆卸的錨爪銷12聯接在本體6上，通過拆卸錨爪銷12可以更換不同長度的錨爪10，以適應不同的井徑。
[0020]在一個優選的實施例中，可以在中心管5的下部外側安裝一導向套13，且其內壁與中心管5的外壁為滑動配合，從而實現對中心管5的導向和支撐作用。導向套13由定位臺肩14和彈性檔圈15與本體6實現定位與聯接。
[0021]在一個優選的實施例中，節流噴嘴I由定位臺肩16和彈性檔圈17與中心管5實現定位與聯接，通過拆卸彈性檔圈17可以更換不同孔徑的節流噴嘴I來實現不同的開啟流量，以滿足固井施工需要。
[0022]在一個優選的實施例中，中心管5與節流噴嘴1、活塞2和導向套13之間，活塞2與上部短節3之間，導向套13與本體6之間均由〇型圈進行密封，以確保固井流體全排量通過中心管5。
[0023]在一個優選的實施例中，上部短節3的上部和本體6的下部均採用標準API套管螺紋，從而實現地錨裝置100的模塊化設計，可根據不同的地層情況下入單個地錨裝置模塊來滿足預應力固井施工需要，或通過API套管螺紋將多個地錨裝置模塊進行串聯安裝，以達到在固井施工過程中根據不同地層情況進行多級錨固的目的。
[0024]本實用新型在使用時，地錨裝置100通過上部短節3的上部螺紋與套管柱下部相聯接，隨套管柱一起下入井內。下套管過程中，在彈簧4預緊力的作用下錨爪10處於收緊狀態(如圖1所示)。當下到預定位置後開泵，固井流體流經節流噴嘴I和中心管2後，由於節流噴嘴I的節流作用，活塞2兩端產生的壓差克服彈簧4的預緊力推動中心管5下行，並帶動連杆8運動，從而藉助連杆8使錨爪10向外翻轉，此時錨爪10處於張開狀態(如圖2所示)，錨爪10的爪尖與井壁接觸。在循環過程中固井流體排量越大，節流噴嘴I產生的壓差越大，錨爪10與井壁巖層之間的作用力也越大。若地層較硬時，錨爪10的爪尖將卡於井壁的不光滑臺階處而實現錨固。若地層較軟時，在預應力固井提拉力的作用下，地錨裝置100整體上行，錨爪10將逐漸張開至極限位置並「吃入」井壁巖層深部而實現錨固。
[0025]當停泵並下放地錨裝置100時，受彈簧4復位力的作用，錨爪10自動復位重新處於收緊狀態(如圖1所示)。
[0026]上述各實施例僅用於說明本實用新型，其中各部件的結構、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本實用新型的保護範圍之外。
【權利要求】
1.一種多功能地錨裝置，其特徵在於，該地錨裝置包括: 一上部短節， 一聯接於所述上部短節下部的本體， 一設置於所述上部短節與本體內部的中心管， 一安裝於所述中心管上部內側的節流噴嘴， 一安裝於所述中心管上部外側的活塞， 一安裝於所述活塞下部的所述中心管外側的彈性件， 若干沿周向等間距開設於所述本體管壁上的錨爪安裝孔， 若干容納於所述錨爪安裝孔內部且與所述本體鉸接的錨爪，以及 若干鉸接於所述錨爪與中心管之間的連杆； 其中，所述中心管的外壁與所述上部短節和本體的內壁之間留有環空，所述活塞的外壁與所述上部短節的內壁為滑動配合，所述彈性件壓設在所述中心管外壁的凸臺和所述本體內壁的凸臺之間。
2.如權利要求1所述的多功能地錨裝置，其特徵在於，還包括: 一安裝於所述中心管的下部外側的導向套，且所述導向套的內壁與所述中心管的外壁為滑動配合；所述導向套由定位臺肩和彈性檔圈與所述本體實現定位與聯接。
3.如權利要求1所述的多`功能地錨裝置，其特徵在於，所述節流噴嘴由定位臺肩和彈性檔圈與所述中心管實現定位與聯接。
4.如權利要求1到3任一項所述的多功能地錨裝置，其特徵在於，所述中心管與節流噴嘴、活塞和導向套之間，所述活塞與上部短節之間，所述導向套與本體之間均由〇型圈進行密封。
5.如權利要求1到3任一項所述的多功能地錨裝置，其特徵在於，所述上部短節的上部和本體的下部均採用標準API套管螺紋，以實現所述地錨裝置的模塊化設計。
6.如權利要求1到3任一項所述的多功能地錨裝置，其特徵在於，所述錨爪的下端通過可拆卸的錨爪銷聯接在所述本體上。
7.如權利要求1到3任一項所述的多功能地錨裝置，其特徵在於，所述連杆的一端通過下聯接銷與所述錨爪的爪尖底部聯接，所述連杆的另一端通過上聯接銷與所述中心管聯接。
8.如權利要求1到3任一項所述的多功能地錨裝置，其特徵在於，所述彈性件為彈簧。
【文檔編號】E21B23/01GK203476266SQ201320370812
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年6月26日 優先權日:2013年6月26日
【發明者】劉書傑, 黃志強, 張強, 謝仁軍, 鄭雙進, 耿亞楠, 吳紅建 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油研究總院, 長江大學