一種油管錨及其卡瓦的製作方法

2023-11-02 19:12:02

一種油管錨及其卡瓦的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種油管錨及其卡瓦。該油管錨卡瓦包括主體結構和卡瓦牙，所述主體結構包括底座、斜坡面、卡槽；所述底座與相應的卡瓦座相連接，用於固定卡瓦在油管錨上的相對位置；所述斜坡面在卡瓦與油管錨的上接頭相對運動時，與油管錨的上接頭相結合；所述卡槽為凹陷槽，位於所述底座上部；所述卡瓦牙為鋸齒狀，位於所述斜坡面的對立面；所述卡瓦牙的前角度數與后角度數相等；所述卡瓦的前角和后角的度數D的取值範圍為：40°≤D≤55°。本實用新型提供的油管錨卡瓦能減少卡瓦對套管和自身的損傷，同時能提高油井，特別是水平井造斜處油管錨解除錨定作業的成功率。
【專利說明】一種油管錨及其卡瓦
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及石油油井開採設備，特別涉及一種油管錨及其卡瓦。
【背景技術】
[0002]在石油開採作業中，為了防止油管上下蠕動和轉動，導致油管偏磨，甚至損耗機件，通常採用安裝油管錨的方法來錨定和保護油管。所述的油管錨通常安裝在採油管柱下方，是一種用於生產或措施井中主要起錨定管柱作用的井下裝置。
[0003]現有的油管錨的錨定功能主要是利用下放中心管時上接頭與卡瓦的相對運動，迫使卡瓦向外張開，使卡瓦外側上的卡瓦牙卡緊緊靠牢在套管的內壁，固定中心管在套管中的位置。在解除錨定的時候，上提中心管，使上接頭脫離卡瓦，油管錨上的彈簧片將卡瓦復位，使卡瓦上的卡瓦牙脫離套管內壁，從而解除錨定。
[0004]現有油管錨卡瓦上的卡瓦牙通常設置成向上傾斜一定角度，呈倒刺狀的結構。該結構雖然加強了油管錨的錨定作用，但在解除錨定尤其是在水平井造斜處進行解除錨定作業時，經常出現彈簧片未能使卡瓦復位或完全復位，造成卡瓦卡貼在套管內壁，其倒刺狀的結構使中心管的上提阻力很大。甚至出現卡瓦牙卡在套管內壁，無法接觸錨定，從而導致解除錨定失敗。同時，由於卡瓦牙牙尖通常設置的比較尖銳，應力集中在卡瓦牙牙尖處，在油管錨錨定時會出現卡瓦牙卡嵌到套管內壁，造成卡瓦對套管的損傷，同時也會造成卡瓦自身的損傷。
實用新型內容
[0005]本實用新型提供一種油管錨及其卡瓦。該油管錨卡瓦能提高油井尤其是油井中水平井造斜處的油管錨解除錨定作業的成功率，同時本實用新型還能減少油井作業中油管錨的卡瓦對套管的損傷。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案如下:
[0007]一種油管錨卡瓦，包括主體結構和卡瓦牙，其中:
[0008]所述主體結構包括底座、斜坡面、卡槽；所述底座與相應的卡瓦座相連接，用於固定卡瓦在油管錨上的相對位置；所述斜坡面，在卡瓦與油管錨的上接頭相對運動時與油管錨的上接頭相結合；所述卡槽為凹陷槽，位於所述底座上部；
[0009]所述卡瓦牙為鋸齒狀，位於所述斜坡面的對立面；所述卡瓦牙的前角度數與后角度數相等；所述卡瓦牙齒的前角和后角的度數D的取值範圍為:40° SDS 55°。
[0010]上述所述的一種油管錨卡瓦，其優選方案為，所述卡瓦牙的前角和后角的度數D的取值為45度。
[0011]上述所述的一種油管錨卡瓦，其優選方案為，所述卡瓦牙的牙尖寬度L的取值範圍為:0.1mm ^ L ^ 0.5mm。
[0012]上述所述的一種油管錨卡瓦，其優選方案為，所述卡瓦牙的牙尖寬度L的取值為
0.15暈米。[0013]本實用新型還提供一種油管錨，包括上接頭(I)、中心管(2)、卡瓦(3)、彈簧(4)、卡瓦座(5)、固定結構(6)、扶正器(7)、滑環結構(8)、下接頭(9)，其中，所述上接頭(I)套設在中心管(2)上端；彈簧(4)設置在卡瓦(3)的卡槽內；卡瓦(3)的底座與卡瓦座(5)相連接；卡瓦(3)、彈簧(4)、卡瓦座(5)組成的卡瓦結構組件通過固定結構(6)固定在所述扶正器(7)的上端；所述扶正器(7)套設在中心管上，處於所述上接頭(I)的下方；所述滑環結構(8)通過固定結構(6)固定連接在所述扶正器(7)的下端；所述下接頭(9)安裝在所述中心管(2)的下端，其中，所述的卡瓦(3)為上述所述的任意一種油管錨卡瓦。
[0014]本實用新型提供的油管錨卡瓦對卡瓦牙的前角和后角傾斜角度進行了改善，採用了卡瓦牙前角傾斜角度與后角傾斜角度一致的結構，從而避免了上提或下放中心管時倒刺狀的卡瓦牙卡住在套管內壁。尤其是在水平井造斜處，前角和后角傾斜角度一致的卡瓦牙能最大化分解上提和下放中心管時不平整的套管內壁對卡瓦牙的阻力，減少了作業難度和操作難度，提高了油管錨在水平井造斜處解除錨定的成功率。同時，本實用新型將原有卡瓦牙的尖銳角設置成具有一定寬度的牙尖，在保證卡瓦牙僅僅抓牢套管的同時，又減少了卡瓦牙對套管和自身的損傷，提高了油管錨自身的使用壽命，還保護了相應的作業工具。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型中實施例1所述的油管錨卡瓦結構示意圖；
[0016]圖2是本實用新型中實施例1所述的牙尖寬度為0.15毫米的油管錨卡瓦結構示意圖；
[0017]圖3是本實用新型中實施例1所述的一種油管錨結構及各部件連接關係示意圖。【具體實施方式】
[0018]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本實用新型保護的範圍。
[0019]實施例1為本實用新型提供的一種油管錨卡瓦。圖1是本實用新型實施例1提供的油管錨卡瓦的結構示意圖。如圖1所示，所述油管錨卡瓦包括主體結構301、卡瓦牙302，其中:
[0020]所述主體結構301可以包括底座3011、斜坡面3012、卡槽3013 ;所述底座3011與相應的卡瓦座相連接，用於固定卡瓦在油管錨上的相對位置；所述斜坡面3012在卡瓦與油管錨的上接頭相對運動時，與油管錨的上接頭相結合，迫使卡瓦向外張開；所述卡槽3013為凹陷槽，位於所述底座3011上部，用於安裝使卡瓦復位的彈簧；
[0021]所述卡瓦牙302為鋸齒狀，位於所述斜坡面3012的對立面；所述卡瓦牙302的前角度數與所述卡瓦牙302的后角度數相等。如圖1所示，所述的前角、后角通常是指卡瓦牙鋸齒的斜面與垂直於卡瓦牙底邊直線的夾角。其中，一個卡瓦牙中靠近卡瓦頂部的斜面與所述垂直於卡瓦牙底邊直線的夾角為前角。相應地，卡瓦牙另一斜面與所述垂直於卡瓦牙底邊直線的夾角為后角。經多次理論計算和現場實驗，所述卡瓦牙302的前角和后角的度數D的取值範圍在40°至55°之間時，本實用新型的油管錨卡瓦既能牢固的錨定在套管內壁上，又能良好的進行解除錨定作業。本實施例1中所述卡瓦牙302的前角和后角的度數D的取值為45度。
[0022]本實施例1中提供的油管錨卡瓦，採用卡瓦牙的前角和后角度數一致的結構，避免卡瓦牙的倒刺狀結構，減小了油管錨中心管上提時的阻力，提高了油井中尤其是水平井造斜處解除錨定作業的成功率。
[0023]圖2是本實用新型提供油管錨卡瓦的第二個實施例結構示意圖。
[0024]如圖2所示，本實施例2提供的油管錨卡瓦的結構與實施例1相同，區別在於，本實施例2中所述卡瓦牙302的牙尖為0.15毫米寬的平頂結構。現有卡瓦的卡瓦牙通常在加工處理時將卡瓦牙設置的非常尖銳，一般牙尖的寬度L在0.08毫米以下。本實施例2中將卡瓦牙的牙尖寬度L設置為0.15毫米，經多次現場試驗，該牙尖寬度既能良好的錨定油管內壁，又能減少對油管和自身的損傷。
[0025]經多次現場試驗，本實施例2中所述卡瓦牙302的牙尖寬度L的取值範圍也可以為:0.1mm < L < 0.5mm。
[0026]實施例3是根據本實用新型所述的油管錨卡瓦提供的一種油管錨。圖3是本實施例3所述的油管錨結構及各部件連接關係示意圖。如圖3所示，一種油管錨，可以包括上接頭1、中心管2、卡瓦3、彈簧4、卡瓦座5、固定結構6、扶正器7、滑環結構8、下接頭9，其中，所述上接頭I套設在中心管2上端；彈簧4設置在卡瓦3的卡槽3013內；卡瓦3的底座3011與卡瓦座5連接；卡瓦3、彈簧4、卡瓦座5組成的卡瓦結構組件通過固定結構6固定在所述扶正器7的上端；所述扶正器7套設中心管上，處於所述接頭I的下方；所述滑環結構8通過固定結構6固定連接在所述扶正器7的下端；所述下接頭9安裝在所述中心管2的下端。其中，所述油管錨中的卡瓦3為本實用新型提供的實施例1、實施例2中所述的任意一種油管錨卡瓦。
[0027]本實施例3提供的一種油管錨，其所使用的卡瓦為本實用新型提供的油管錨卡瓦，在改善油管錨在油井，尤其是水平井造斜處的受力情況，減少對油管和自身的損傷，又提高了油管錨解除錨定的作業成功率。
【權利要求】
1.一種油管錨卡瓦，包括主體結構和卡瓦牙，其特徵在於: 所述主體結構包括底座、斜坡面、卡槽；所述底座與相應的卡瓦座相連接，用於固定卡瓦在油管錨上的相對位置；所述斜坡面，在卡瓦與油管錨的上接頭相對運動時與油管錨的上接頭相結合；所述卡槽為凹陷槽，位於所述底座上部； 所述卡瓦牙為鋸齒狀，位於所述斜坡面的對立面；所述卡瓦牙的前角度數與后角度數相等；所述卡瓦牙齒的前角和后角的度數D的取值範圍為:40° SDS 55°。
2.如權利要求1所述的一種油管錨卡瓦，其特徵在於，所述卡瓦牙的前角和后角的度數D的取值為45度。
3.如權利要求1所述的一種油管錨卡瓦，其特徵在於，所述卡瓦牙的牙尖寬度L的取值範圍為:0.1mm ≤L ≤ 0.5mm。
4.如權利要求1所述的一種油管錨卡瓦，其特徵在於，所述卡瓦牙的牙尖寬度L的取值為0.15毫米。
5.一種油管錨，包括上接頭(1)、中心管(2)、卡瓦(3)、彈簧(4)、卡瓦座(5)、固定結構(6)、扶正器(7)、滑環結構(8)、下接頭(9)，其中，所述上接頭(I)套設在中心管(2)上端；彈簧(4)設置在卡瓦(3)的卡槽內；卡瓦(3)的底座與卡瓦座(5)相連接；卡瓦(3)、彈簧(4)、卡瓦座(5)組成的卡瓦結構組件通過固定結構(6)固定在所述扶正器(7)的上端；所述扶正器(7)套設在中心管上，處於所述上接頭(1)的下方；所述滑環結構(8)通過固定結構(6)固定連接在所述扶正器(7)的下端；所述下接頭(9)安裝在所述中心管(2)的下端，其特徵在於，所述油管錨所使用的卡瓦(3)包括主體結構和卡瓦牙，其中: 所述主體結構包括底座、斜坡面、卡槽；所述底座與相應的卡瓦座相連接，用於固定卡瓦在油管錨上的相對位置；所述斜坡面，在卡瓦與油管錨的上接頭相對運動時與油管錨的上接頭相結合；所述卡槽為凹陷槽，位於所述底座上部； 所述卡瓦牙為鋸齒狀，位於所述斜坡面的對立面；所述卡瓦牙的前角度數與后角度數相等；所述卡瓦牙齒的前角和后角的度數D的取值範圍為:40° SD <55°。
6.如權利要求5所述的一種油管錨，其特徵在於，所述卡瓦(3)中卡瓦牙的前角和后角的度數D的取值為45度。
7.如權利要求5所述的一種油管錨，其特徵在於，所述卡瓦(3)中卡瓦牙的牙尖寬度L的取值範圍為:0.1mm ≤L ≤0.5_。
8.如權利要求5所述的一種油管錨，其特徵在於，所述卡瓦(3)中卡瓦牙的牙尖寬度L的取值為0.15毫米。
【文檔編號】E21B19/10GK203729920SQ201320890509
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】張涵淇, 趙旭亮, 陳鵬, 高春陽, 孔祥一, 施玉 , 江雪芹 申請人:中國石油天然氣股份有限公司