彈簧式水力促動地錨的製作方法
2023-07-21 06:35:01
專利名稱：彈簧式水力促動地錨的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石油注蒸汽熱採井預應力固井用的彈簧式水力促動地錨。
背景技術：
地錨連在套管柱下端，能使套管柱錨定在規定地層。當向上施以外加軸向力後，套管產生預加拉應力，然後對套管柱進行預應力下的固井。這樣就能在注蒸汽熱採稠油時，有效地避免熱採井套管的熱應力破壞，延長油井使用壽命。在固井時，地錨與套管柱兩者一併固於地下，地錨屬一次性使用產品。
可以採用多種方式促動地錨錨爪張開，嵌入地層，實現套管柱錨定。但是，常規地錨錨爪張開後，多數不能自動復位，造成套管柱錨定操作諸多麻煩。類似的彈簧式地錨，結構較複雜，建立的壓差不夠可靠，使用不夠方便。
發明內容
本實用新型的目的在於提供彈簧式水力促動地錨，它性能可靠，使用安全，操作方便，且價格低廉。
彈簧式水力促動地錨，其特徵在於，包括由節流管、內節流管、隔板、O形圈組成的節流裝置，由連杆座、連杆、錨爪組成的偏置式滑塊搖杆機構，由缸套下腔、錨爪短節內的洩放孔組成的衝洗通道，以及活塞、彈簧等，鑽井液經節流裝置的環隙和小孔實現兩次壓力降，活塞通過偏置式滑塊搖杆機構克服彈簧的彈力推動錨爪張開，鑽井液從節流裝置的小孔流出進入衝洗通道。
本實用新型節流裝置由節流管、內節流管、隔板、O形圈組成，鑽井液經該裝置節流管、內節流管形成的環隙和節流管小孔實現兩次壓力降，為活塞克服彈簧的作用力向下移動，建立可靠壓差。環隙流動段產生較高流速，對小孔有較強的衝洗作用，減少小孔前方的堵塞現象。
本實用新型偏置式滑塊搖杆機構由連杆座、連杆、錨爪組成，在活塞推動下錨爪張開，鑽井泵卸壓時，在彈簧作用下錨爪合攏。偏置式機構和錨爪單向轉動特性保證了錨爪向外張開，不會向相反方向轉動。
本實用新型衝洗通道由缸套下腔、錨爪短節內的洩放孔構成，可將鑽井液直接引到地錨底部，對井進行衝洗，更方便地將地錨錨定在地層。
與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果1.節流裝置中的兩次壓力降，能保證活塞克服彈簧的作用力向下移動足夠壓差；2.偏置式滑塊搖杆機構和錨爪的單向轉動特性能準確地實現錨爪的開合；3.具有較強的自衝洗作用，實現對井的衝沙；4.鑽井液在地錨內流動，缸套上未開任何孔，保證這段受外加軸向拉力的管子具有足夠強度；5.性能可靠、使用安全、操作方便、價格低廉。
圖1是本實用新型結構剖面圖具體實施方式
下面根據附圖進一步說明本實用新型。
彈簧式水力促動地錨，其特徵在於，包括由節流管1、內節流管5、隔板7、O形圈6組成的節流裝置，由連杆座8、連杆9、錨爪10組成的偏置式滑塊搖杆機構，由缸套3下腔、錨爪短節11內的洩放孔組成的衝洗通道，以及活塞2、彈簧4等，鑽井液經節流裝置的環隙和小孔實現兩次壓力降，活塞通過偏置式滑塊搖杆機構克服彈簧的彈力推動錨爪張開，鑽井液從節流裝置的小孔流出進入衝洗通道。
本實用新型是這樣工作的，在彈簧4作用下，通過由連杆座8、連杆9、錨爪10組成的偏置式滑塊搖杆機構，使三個錨爪10處在收緊狀態。
到達規定地層時，鑽井泵提供鑽井液，流經由節流管1和內節流管5形成的環隙及節流管1的小孔，從而在活塞2的上下表面間建立壓差。鑽井液推動活塞2向下，再通過滑塊搖杆機構，將錨爪10張開，然後嵌入地層，實現地錨在地層中錨定。與此同時，從小孔流出的鑽井液經缸套3下腔再進入錨爪短節11的通道，對井進行衝沙，使地錨更容易在地層中錨定。當錨爪10退出錨定狀態，鑽井泵卸壓後，錨爪10在彈簧4作用下自動收緊，與錨爪短節11的外圓柱面平齊，錨爪10的單向轉動特性使它不會向內偏轉。錨爪的這一特性再加上偏置式機構，保證了錨爪在鑽井液促動下向外張開。
具體實施時，應按實際要求進行地錨的結構設計和計算，這些設計計算包括節流裝置的水力學計算，保證足夠壓差使活塞移動。
滑塊搖杆機構設計和運動分析，保證機構運動可靠性。
關鍵零件的強度計算，保證地錨的使用安全性。
權利要求1彈簧式水力促動地錨，其特徵在於，包括由節流管(1)、內節流管(5)、隔板(7)、O形圈(6)組成的節流裝置，由連杆座(8)、連杆(9)、錨爪(10)組成的偏置式滑塊搖杆機構，由缸套(3)下腔、錨爪短節(11)內的洩放孔組成的衝洗通道，以及活塞(2)、彈簧(4)等，鑽井液經節流裝置的環隙和小孔實現兩次壓力降，活塞(2)通過偏置式滑塊搖杆機構克服彈簧(4)的彈力推動錨爪(10)張開，鑽井液從節流裝置的小孔流出進入衝洗通道。
專利摘要本實用新型涉及彈簧式水力促動地錨，其特徵在於，包括由節流管、內節流管、隔板、O形圈組成的節流裝置，由連杆座、連杆、錨爪組成的偏置式滑塊搖杆機構，由缸套下腔、錨爪短節內的洩放孔組成的衝洗通道，以及活塞、彈簧等，鑽井液經節流裝置的環隙和小孔實現兩次壓力降，活塞通過偏置式滑塊搖杆機構克服彈簧的彈力推動錨爪張開，鑽井液從節流裝置的小孔流出進入衝洗通道。本實用新型性能可靠，使用安全，操作方便，且價格低廉。
文檔編號E21B43/24GK2763478SQ200420061788
公開日2006年3月8日 申請日期2004年10月26日 優先權日2004年10月26日
發明者魏淋生, 呂瑞典, 李光勝, 肖武鋒, 葉永彪, 張君亞, 魏建才 申請人:中國石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技術研究院