自鎖式強張地錨的製作方法

2023-11-06 12:40:37 1

專利名稱：自鎖式強張地錨的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於石油開採工作中固井地錨的改進，特別是自鎖式強張地錨。
背景技術：
石油開採中常常會遇到稠油開採。其開採的主要方法是向井內注入蒸汽，注入熱量使地下地層中含有瀝青質和蠟質等的礦物油變得容易流動，從而變得容易開採。在注入蒸汽的過程中套管受熱伸長，不僅使井口已經形成的密封受到破壞，而且有可能使井下已經固結的套管和水泥環脫離，失去密封效果。為了克服以上不足，通常採取預應力固井的方法，即在鑽井中下入套管注水泥固井後，用地錨固定套管下端，然後用井口機械或千斤頂將套管往上拔，使套管產生0.1‰-1‰的彈性伸長，待水泥固化後，套管長期保持住拉伸預應力。當向井內注入蒸汽後，套管受熱伸長時套管原來保持的拉伸預應力中和或消失。這樣套管不產生變形，對井口和地下封固環不產生破壞，從而保證了稠油的正常開採。目前使用的一些地錨，其地錨上的錨爪張開是利用固井時，注水泥結束後壓入的膠塞碰壓、蹩壓地錨內的機構下行頂開錨爪，然後向上提套管柱，使錨爪充分張開，充分受力。但是，若碰到底層較硬時，錨爪的伸開受到限制，不能充分張開，受力面積小，產生的拉力就小，不能足以拉伸套管，也就失去了地錨的作用。

發明內容
本實用新型的目的在於提供一種自鎖式強張地錨，不僅在井內遇到較軟地層地錨的錨爪可以充分張開，而且在井內遇到較硬地層時地錨的錨爪仍然能充分張開，產生較大的撐力，將套管的下端牢固地固定在井內。
本實用新型的目的是這樣實現的一種自鎖式強張地錨，包括管柱上安裝的錨爪，在頭部內壁設置有螺紋的管柱內安裝著與管柱內缸體相配合具有臺階內孔的內滑套，通過主銷釘將管柱與內滑套相對固定，在內滑套中部通過螺紋安裝著與橡膠密封塞相配合的自鎖環，在內滑套後部通過螺紋聯接著頭部裝有單流凡爾球座的連接管，管柱內的缸體端面將內滑套尾部的凸臺限位，凡爾球座面上設置的密封墊與凡爾球體相配合，端部裝配在凡爾球體中心孔內的導杆上安裝有彈簧，彈簧的尾部通過安裝在連接管尾部的擋圈限位，帶有圓盤狀活塞的推管，其活塞與管柱內壁配合，管柱尾部內壁通過螺紋安裝著管狀絲槓，在絲槓上配合安裝著彈簧控制錨爪的絲母，副銷釘將彈簧控制的錨爪、絲槓和推管固定在一起。
使用本實用新型時，將本實用新型安裝在套管的端部，將套管下入井內。利用固井時，向井內注水泥漿結束後的蹩壓，使本實用新型管柱內的機構下行剪斷主銷釘和副銷釘，錨爪下壓縮彈簧的彈力將錨爪張開。此時，需上升地錨0.05-0.1m，主要是恢復全懸重，使管柱底部不受力，而後轉動套管，使管柱隨同轉動數圈，錨爪下的絲母通過螺紋自動上移，錨爪便被推在一個垂直距離很小的空間，形成強制性的張開，錨爪的張力足以使其頂入相對應的地層。當水泥漿的壓入量達到設計要求後，壓入橡膠密封塞，橡膠密封塞從井口行至地錨上部憋壓後，橡膠密封塞的圓錐端頭進入自鎖環中產生自鎖。防止在井底壓力過高時，凡爾球密封失效，造成橡膠密封塞上行，下部的水泥漿上返。此時泵壓會升高，水泥漿便被頂出套管外的空間，水泥漿凝固24-72小時後形成應有的強度，固井工作便完成。其後將下入射孔彈將油層部分炸開，然後酸化壓裂進入採油階段。本實用新型遇到較硬地層時，轉動套管使本實用新型一起轉動，錨爪下的絲母通過螺紋自動上移，將錨爪強行頂開，使錨爪頂入地層，產生較大的撐力，從而使套管的下端牢固地固定在井內。


圖1為本實用新型的剖視結構示意圖，圖2為橡膠密封塞的剖視結構示意圖，圖3為裝有橡膠密封塞的本實用新型剖視結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型作進一步的描述，一種自鎖式強張地錨，包括管柱上安裝的錨爪，在頭部內壁設置有螺紋的管柱1內安裝著與管柱1內缸體相配合具有臺階內孔的內滑套2，通過主銷釘4將管柱1與內滑套2相對固定，在內滑套2的外壁上設置的環槽內安裝有橡膠密封環，在內滑套2中部通過螺紋安裝著與橡膠密封塞19相配合的自鎖環3，自鎖環3為具有聯接座的錐形套，在錐形套上均布有軸向開口。在內滑套2後部通過螺紋聯接著頭部裝有單流凡爾球座5的連接管8，管柱1內的缸體端面將內滑套2尾部的凸臺限位，凡爾球座5面上設置的密封墊6與凡爾球體7相配合，端部裝配在凡爾球體7中心孔內的導杆9上安裝有彈簧10，彈簧10的尾部通過安裝在連接管8尾部的擋圈11限位，擋圈11的圓周面上均布有通孔，帶有圓盤狀活塞的推管12，其活塞與管柱1內壁配合，管柱1尾部內壁通過螺紋安裝著管狀絲槓13，在絲槓13上配合安裝著彈簧15控制錨爪16的絲母17，副銷釘14將彈簧15控制的錨爪16、絲槓13和推管12固定在一起，在絲槓13的端部通過螺紋安裝著帶有通孔的引蓋18。在推管12的盤狀活塞的工作面上設置的環槽內裝有密封環。固井時，當注入水泥漿壓入量達到設計要求後，將橡膠密封塞19壓入本實用新型上部蹩壓後，橡膠密封塞19的圓錐端頭部分進入自鎖環3，使橡膠密封塞19鎖定在自鎖環3內。橡膠密封塞19為金屬骨架20的頭部具有圓柱擋肩的圓錐端頭，其中部為設置有密封槽的活塞體，其另一端的柱面上固接著均布有倒錐形的橡膠密封圈21。
權利要求1.一種自鎖式強張地錨，包括管柱上安裝的錨爪，其特徵是在頭部內壁設置有螺紋的管柱(1)內安裝著與管柱(1)內缸體相配合具有臺階內孔的內滑套(2)，通過主銷釘(4)將管柱(1)與內滑套(2)相對固定，在內滑套(2)中部通過螺紋安裝著與橡膠密封塞(19)相配合的自鎖環(3)，在內滑套(2)後部通過螺紋聯接著頭部裝有單流凡爾球座(5)的連接管(8)，管柱(1)內的缸體端面將內滑套(2)尾部的凸臺限位，凡爾球座(5)面上設置的密封墊(6)與凡爾球體(7)相配合，端部裝配在凡爾球體(7)中心孔內的導杆(9)上安裝有彈簧(10)，彈簧(10)的尾部通過安裝在連接管(8)尾部的擋圈(11)限位，帶有圓盤狀活塞的推管(12)，其活塞與管柱(1)內壁配合，管柱(1)尾部內壁通過螺紋安裝著管狀絲槓(13)，在絲槓(13)上配合安裝著彈簧(15)控制錨爪(16)的絲母(17)，副銷釘(14)將彈簧(15)控制的錨爪(16)、絲槓(13)和推管(12)固定在一起。
2.根據權利要求1所述的自鎖式強張地錨，其特徵是自鎖環(3)為具有聯接座的錐形套，在錐形套上均布有軸向開口。
3.根據權利要求1所述的自鎖式強張地錨，其特徵是內滑套(2)的外壁上設置的環槽內安裝有橡膠密封環。
4.根據權利要求1所述的自鎖式強張地錨，其特徵是在推管(12)的盤狀活塞的工作面上設置的環槽內裝有密封環。
5.根據權利要求1所述的自鎖式強張地錨，其特徵是橡膠密封塞(19)為金屬骨架(20)的頭部具有圓柱擋肩的圓錐端頭，其中部為設置有密封槽的活塞體，其另一端的柱面上固接著均布有倒錐形的橡膠密封圈(21)。
專利摘要本實用新型屬於石油開採固井地錨的改進，特別是自鎖式強張地錨，在管柱內安裝著內滑套，通過主銷釘將管柱與內滑套相對固定，在內滑套中部安裝著自鎖環，內滑套後部安裝著頭部裝有凡爾球座的連接管，管柱內的缸體端面將內滑套限位，凡爾球體與凡爾球座相配合，裝在凡爾球體孔內的導杆上安裝有彈簧，彈簧尾部通過連接管的擋圈限位，推管的活塞與管柱內壁配合，管柱尾部螺紋聯接著管狀絲槓，絲槓上配合安裝著彈簧控制錨爪的絲母，副銷釘將錨爪、絲槓和推管固定在一起。本實用新型能使套管下端牢固地固定在井內。
文檔編號E21B23/01GK2549166SQ02231928
公開日2003年5月7日 申請日期2002年4月17日 優先權日2002年4月17日
發明者路志武 申請人:路志武