帶水力錨的滑套噴砂器的製作方法

2023-05-11 11:22:56

專利名稱：帶水力錨的滑套噴砂器的製作方法
技術領域：
本發明涉及石油機械，井下採油(氣)工具的新產品開發。
背景技術：
國內外現有的油(氣)田鑽採工具中，「水力錨」和「滑套噴砂器」是兩種功能不同、各自獨立的井下工具；但在許多情況下，它們又總是一起出現在井下，相互配合使用。這兩種工具在使用時，都有兩端與油(氣)管聯接的結構，其聯接部分不可避免的要多耗用許多金屬材料和切削加工的工作量，同時又增加了螺紋聯接處鬆脫的風險和油(氣)田工人安裝時的麻煩。另外，現有的「水力錨」錨爪工作面，多採用在整體零件表面上加工出密集的條狀鋸齒形，經淬火後作為爪齒使用，存在著一對矛盾的問題；一是材質軟或淬火硬度不高，則錨定效果差，容易磨損；二是材質硬或淬火硬度高，淬火後應力集中，容易斷裂而失去功能。

發明內容
本發明的目的在於設計一種同時具備「水力錨」和「滑套噴砂器」功能，錨定效果好，又能價廉物美地滿足油(氣)田同時使用這兩種井下工具需求的新產品。本發明是將「水力錨」和「滑套噴砂器」兩種工具合二為一。其特點是「水力錨」和「滑套噴砂器」共用一根主體管，按照其在井下使用的工作位置，主體管的上方是「水力錨構造」，下方是「滑套噴砂器構造」;其中「水力錨構造」，由均布在主體管上方圓周上的3排或4排用壓板、固定螺釘封閉在每排2 4隻圓坑中的錨爪、彈簧和密封圈所組成；「滑套噴砂器構造」，由安裝在主體管下方管內的滑套、螺紋銷釘、密封圈、卡環和限位套所組成；上下一體，同時具有管柱錨定和分層壓裂的功能。由於本發明減少了原來使用兩種工具與油(氣)管聯接時，四個聯接端中的二個聯接端，減少了金屬材料的消耗和切削加工量，降低了生產和使用成本；而且又能增強其工作的可靠性、更便於油(氣)田工人安裝使用。


下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步說明。圖I是本發明的總體結構全剖視示意圖。圖2是圖I中A向錨爪安裝的局部示意圖。圖3是圖I中B-B剖面的仰視示意圖。圖4是圖I中錨爪和爪齒零件單獨組合的一個側面和局部剖視示意圖。圖5是圖I中錨爪和爪齒零件單獨組合的另一個側面示意圖。圖中標號所示的零部件名稱如下I、主體管，2、壓板，3、固定螺釘，4、錨爪，5、彈簧，6、密封圈，7、滑套，8、密封圈，9、螺紋銷釘，10、卡環，11、限位套，12、爪齒。
具體實施例方式本發明是將「水力錨」和「滑套噴砂器」兩種井下工具通過合理設計，合併成為一種新的井下工具，其最主要的特點是「水力錨」和「滑套噴砂器」共用一根主體管(I)。主體管(I)的上端是與上節油(氣)管聯接的錐形螺孔，下端的內螺紋孔中裝有限位套(11)，下端的外圓是與下節油(氣)管聯接的錐管螺紋。主體管(I)的管徑，根據聯接的油(氣)管規格尺寸的大小而變化油(氣)管規格尺寸大、則管徑粗，管徑粗時，導流槽和長槽孔數量可為4條；油(氣)管規格尺寸小、則管徑細，管徑細時，導流槽和長槽孔數量可為3條。圖I顯示的是數量為3條的導流槽和長槽孔結構。本發明按照在井下的工作位置，主體管(I)上方是「水力錨構造」，直徑較粗，兩端倒角；在其圓周上，酌情開有3條或4條均布的導流槽；在導流槽兩側厚管壁的位置上，則均布著3排或4排圓坑(圖I中為3排)，每排圓坑的數量為2 4隻(圖I和圖2中為3隻)；坑內均裝有錨爪⑷、彈簧(5)和密封圈(6)，並用壓板⑵和固定螺釘(3)加以封閉；錨爪⑷可以在壓板(2)下面的圓坑中往復運動，作為通常的「水力錨」使用。主體管(I)下方是「滑套噴砂器構造」，直徑較細，其圓周上酌情開有3條或4條均布的長槽孔。在主體管(I)內長槽孔處，裝有一根高硬度鋼管狀的滑套(7);滑套(7)的兩端倒角，上方和下方的外圓上均切有兩道凹槽，上方的兩道凹槽內裝 有二根密封圈(8)，下方的兩道凹槽內各裝有一根密封圈(8)和一根卡環(10)，並用螺紋銷釘(9)與主體管(I)相固定，遮住長槽孔，作為「滑套噴砂器」使用。圖3顯示的是本發明主體管(I)上方的導流槽，與主體管(I)下方的長槽孔，在數量上一致，在方位上對齊。在進行地下油(氣)層壓裂工作時，以便於液體暢流，同時清洗套管內的錨爪(4)，防止砂粒卡阻。圖2、圖4和圖5中，本發明的錨爪⑷採用合金鋼材料製成，以適應井下高溫、高壓環境和腐蝕性物質。每個錨爪(4)在中間長槽兩邊的弧形面上，對稱地加工有4個既相對於長槽傾斜，又相對於軸線向同一方向傾斜的盲孔，每個盲孔中均鑲有I個圓柱形硬性合金的爪齒(12)。錨爪(4)在主體管(I)內液體壓力的作用下，能克服彈簧(5)的阻力向外移動，用錨爪(4)表面傾斜的圓柱形爪齒(12)與井下的套管內壁接觸，將管柱錨定。硬性合金爪齒(12)的硬度、錨定效果和使用壽命，均大於現有在整體零件表面上加工出的條狀鋸齒形。進行地下油(氣)層壓裂時，則在滑套(7)的上方放上大於其內孔直徑的鋼球，在液體壓力的作用下，滑套(7)剪斷螺紋銷釘(9)向下滑行，離開長槽孔，使液體從主體管(I)中流出，壓裂油(氣)層。下滑的鋼球和滑套(7)，在遇到限位套(11)時，被滯留在主體管
(I)內。本發明裝在主體管⑴下端的限位套(11)，下邊是圓凸臺，外圓是螺紋，中間是直徑小於滑套(7)外徑的通孔，通孔的上下端均是大倒角，以便其它直徑較小的鋼球和液體通過，進入下一根「滑套噴砂器」，實現分層壓裂。本發明在壓裂工作完成後，去除液體壓力，錨爪(4)在彈簧(5)的作用下縮回主體管(I)內，錨定作用隨之消失，管柱及其聯接的工具即可取出。
權利要求
1.帶水力錨的滑套噴砂器，由「水力錨」和「滑套噴砂器」兩種工具合併而成，其特徵是「水力錨」和「滑套噴砂器」共用一根主體管(I)，按照其在井下的工作位置，主體管(I)的上方是「水力錨構造」，下方是「滑套噴砂器構造」;其中「水力錨構造」，由均布在主體管(I)上方圓周上的3排或4排用壓板(2)、固定螺釘(3)封閉在每排2 4隻圓坑中的錨爪(4)、彈簧(5)和密封圈(6)所組成；「滑套噴砂器構造」，由安裝在主體管(I)下方管內的滑套(7)、密封圈(8)、螺紋銷釘(9)、卡環(10)和限位套(11)所組成；上下一體，同時具有管柱錨定和分層壓裂的功能。
2.根據權利要求I所述帶水力錨的滑套噴砂器，其特徵是主體管(I)上方「水力錨構造」的圓周上，開有3條或4條均布的導流槽；主體管(I)下方「滑套噴砂器構造」的圓周上，開有3條或4條均布的長槽孔；其導流槽與長槽孔在數量上一致，在方位上對齊。
3.根據權利要求I所述帶水力錨的滑套噴砂器，其特徵是採用合金鋼材料製成的每個錨爪(4)，在中間長槽兩邊的弧形面上，對稱地加工有4個既相對於長槽傾斜，又相對於軸線向同一方向傾斜的盲孔，每個盲孔中均鑲有I個圓柱形硬性合金的爪齒(12)。
4.根據權利要求I所述帶水力錨的滑套噴砂器，其特徵是裝在主體管(I)下端的限位套(11)，下邊是圓凸臺，外圓是螺紋，中間是直徑小於滑套(7)外徑的通孔，通孔的上下端均是大倒角。
全文摘要
帶水力錨的滑套噴砂器，由「水力錨」和「滑套噴砂器」兩種工具合併而成。「水力錨」和「滑套噴砂器」共用一根主體管，按照在井下的工作位置，主體管的上方是「水力錨構造」，下方是「滑套噴砂器構造」。其中「水力錨構造」由均布在主體管上方圓周上的3排或4排用壓板、固定螺釘封閉在每排2～4隻圓坑中的錨爪、彈簧和密封圈所組成；「滑套噴砂器構造」由安裝在主體管下方管內的滑套、密封圈、螺紋銷釘、卡環和限位套所組成；上下一體，同時具有管柱錨定和分層壓裂的功能。既能滿足兩種井下工具同時使用的需求，又能增強其工作的可靠性，減少金屬材料消耗，降低生產成本，便於安裝使用。
文檔編號E21B23/01GK102733790SQ20111010004
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月15日 優先權日2011年4月15日
發明者周力帥, 宗美巧, 戴崢嶸 申請人:鹽城市佳鑫石化機械製造有限公司