防卡双液压水力锚论文和设计-商延兵

全文摘要

本实用新型公开了一种防卡双液压水力锚。该水力锚的中心管设置有过流通道，中心管的上端和下端的侧壁分别设置有第一进液缝和第二进液缝，锚体套装在中心管外侧，第一活动通道内活动设置有第一活塞，第一活塞和第一止口的底部之间具有第一弹性件，上油管接头连接在第一活动通道顶部，上油管接头内设置有第一通道，第一通道和第一进液缝相连通，锚体的周面外侧壁的中部设置有多个设置有锚爪的锚孔，第二活动通道内活动设置有第二活塞，第二活塞和第二止口的顶部之间具有第二弹性件，下油管接头连接在第二活动通道底部，下油管接头内设置有第二通道，第二通道和第二进液缝相连通。本实用新型能避免因砂卡和水垢的现象造成水力锚失效的现象发生。

主设计要求

1.一种防卡双液压水力锚，其特征在于，包括中心管(8)、锚体(9)、上油管接头(1)以及下油管接头(21)，其中：所述中心管(8)沿其轴向设置有过流通道(111)，所述中心管(8)的上端的侧壁设置有第一进液缝(222)，所述中心管(8)的下端的侧壁设置有第二进液缝(777)；所述锚体(9)同轴套装在所述中心管(8)外侧；所述锚体(9)的周面内侧壁的上端设置有第一止口，所述第一止口和所述中心管(8)的周面外侧壁形成第一活动通道，所述第一活动通道内活动设置有第一活塞(5)，所述第一活塞(5)和所述第一止口的底部之间具有第一弹性件(7)；所述上油管接头(1)连接在所述第一活动通道顶部，所述上油管接头(1)内设置有第一通道(444)，所述第一通道(444)的一端和所述第一进液缝(222)相连通，所述第一通道(444)的另一端设置在所述上油管接头(1)朝向所述第一活塞(5)的端面上；所述锚体(9)的周面外侧壁的中部设置有多个锚孔，每个所述锚孔内均对应设置有一个锚爪(12)；所述锚体(9)的周面内侧壁下端设置有第二止口，所述第二止口和所述中心管(8)的周面外侧壁形成第二活动通道，所述第二活动通道内活动设置有第二活塞(17)，所述第二活塞(17)和所述第二止口的顶部之间具有第二弹性件(15)；所述下油管接头(21)连接在所述第二活动通道底部，所述下油管接头(21)内设置有第二通道(555)，所述第二通道(555)的一端和所述第二进液缝(777)相连通，所述第二通道(555)的另一端设置在所述下油管接头(21)朝向所述第二活塞(17)的端面上。

设计方案

1.一种防卡双液压水力锚，其特征在于，包括中心管(8)、锚体(9)、上油管接头(1)以及下油管接头(21)，其中：

所述中心管(8)沿其轴向设置有过流通道(111)，所述中心管(8)的上端的侧壁设置有第一进液缝(222)，所述中心管(8)的下端的侧壁设置有第二进液缝(777)；

所述锚体(9)同轴套装在所述中心管(8)外侧；

所述锚体(9)的周面内侧壁的上端设置有第一止口，所述第一止口和所述中心管(8)的周面外侧壁形成第一活动通道，所述第一活动通道内活动设置有第一活塞(5)，所述第一活塞(5)和所述第一止口的底部之间具有第一弹性件(7)；

所述上油管接头(1)连接在所述第一活动通道顶部，所述上油管接头(1)内设置有第一通道(444)，所述第一通道(444)的一端和所述第一进液缝(222)相连通，所述第一通道(444)的另一端设置在所述上油管接头(1)朝向所述第一活塞(5)的端面上；

所述锚体(9)的周面外侧壁的中部设置有多个锚孔，每个所述锚孔内均对应设置有一个锚爪(12)；

所述锚体(9)的周面内侧壁下端设置有第二止口，所述第二止口和所述中心管(8)的周面外侧壁形成第二活动通道，所述第二活动通道内活动设置有第二活塞(17)，所述第二活塞(17)和所述第二止口的顶部之间具有第二弹性件(15)；

所述下油管接头(21)连接在所述第二活动通道底部，所述下油管接头(21)内设置有第二通道(555)，所述第二通道(555)的一端和所述第二进液缝(777)相连通，所述第二通道(555)的另一端设置在所述下油管接头(21)朝向所述第二活塞(17)的端面上。

2.根据权利要求1所述的防卡双液压水力锚，其特征在于，所述锚孔绕所述锚体(9)的轴向等间距设置有多层，每层所述锚孔均具有多个，每层所述锚孔中的各个所述锚孔绕所述锚体(9)的中心轴等角度设置。

3.根据权利要求1所述的防卡双液压水力锚，其特征在于，还包括固定挡板(13)，所述固定挡板(13)固定连接在所述锚体(9)的周面外侧壁的中部上，所述固定挡板(13)将多个所述锚孔密封，所述固定挡板(13)上设置有供各个所述锚孔内的锚爪(12)的作用端穿过的通孔。

4.根据权利要求3所述的防卡双液压水力锚，其特征在于，所述固定挡板(13)和各个所述锚孔内的锚爪(12)之间均设置有复位弹簧(11)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的防卡双液压水力锚，其特征在于，所述上油管接头(1)螺纹连接在所述第一止口内部。

6.根据权利要求5所述的防卡双液压水力锚，其特征在于，所述锚体(9)的周面侧壁的上端设置有至少两个供第一固定销对应穿过的第一销孔(2)，所述第一固定销穿过对应的所述第一销孔(2)，所述第一固定销顶在所述上油管接头(1)上。

7.根据权利要求5所述的防卡双液压水力锚，其特征在于，所述上油管接头(1)的内侧壁设置有第一进液槽(333)，所述第一通道(444)的一端和所述第一进液槽(333)相连通。

8.根据权利要求1-4任一项所述的防卡双液压水力锚，其特征在于，所述下油管接头(21)螺纹连接在所述第二止口内部。

9.根据权利要求8所述的防卡双液压水力锚，其特征在于，所述锚体(9)的周面侧壁的下端设置有至少两个供第二固定销对应穿过的第二销孔(20)，所述第二固定销穿过对应的所述第二销孔(20)，所述第二固定销顶在所述下油管接头(21)上。

10.根据权利要求9所述的防卡双液压水力锚，其特征在于，所述下油管接头(21)的内侧壁设置有第二进液槽(666)，所述第二通道(555)的一端和所述第二进液槽(666)相连通。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于油井作业工具，尤其涉及一种防卡双液压水力锚。

背景技术

目前，在公知的油田开发中，随着深井、复杂井钻采开发的增多，尤其是完井工艺的不断革新改进，分层压裂、分层酸化、分层注水等工艺已经得到大面积的推广应用，同时，工艺过程中完井工具的各项功能也需要达到更高的要求。

水力锚是一种油田井下压裂、酸化等高压作业固定管柱常用的井下工具，水利锚与作业管柱连接，油管内注入高压液体，设置在水利锚上的锚爪在压力的作用下，向外移动，与套管锚定，起到固定作业管柱的作用。水力锚在分层压裂、分层酸化、分层注水等工艺中起到关键作用，关系到施工成功与否。

在实现本实用新型的过程中，申请人发现现有技术中至少具有以下不足：

现有技术中，水力锚分为两种，第一种为无过滤结构水力锚，锚爪直接与液体接触，第二种为采用内衬割缝管结构水力锚，液体通过割缝管过滤后与锚爪接触。这两种结构均存在的问题是由于液体无法避免的与锚爪接触，造成容易砂卡和产生水垢，造成水力锚失效。

因此，需对现有技术进行改进。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种液体与锚爪不接触的防卡双液压水力锚。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种防卡双液压水力锚，包括中心管、锚体、上油管接头以及下油管接头，其中：

所述中心管沿其轴向设置有过流通道，所述中心管的上端的侧壁设置有第一进液缝，所述中心管的下端的侧壁设置有第二进液缝；

所述锚体同轴套装在所述中心管外侧；

所述锚体的周面内侧壁的上端设置有第一止口，所述第一止口和所述中心管的周面外侧壁形成第一活动通道，所述第一活动通道内活动设置有第一活塞，所述第一活塞和所述第一止口的底部之间具有第一弹性件；

所述上油管接头连接在所述第一活动通道顶部，所述上油管接头内设置有第一通道，所述第一通道的一端和所述第一进液缝相连通，所述第一通道的另一端设置在所述上油管接头朝向所述第一活塞的端面上；

所述锚体的周面外侧壁的中部设置有多个锚孔，每个所述锚孔内均对应设置有一个锚爪；

所述锚体的周面内侧壁下端设置有第二止口，所述第二止口和所述中心管的周面外侧壁形成第二活动通道，所述第二活动通道内活动设置有第二活塞，所述第二活塞和所述第二止口的顶部之间具有第二弹性件；

所述下油管接头连接在所述第二活动通道底部，所述下油管接头内设置有第二通道，所述第二通道的一端和所述第二进液缝相连通，所述第二通道的另一端设置在所述下油管接头朝向所述第二活塞的端面上。

进一步地，所述锚孔绕所述锚体的轴向等间距设置有多层，每层所述锚孔均具有多个，每层所述锚孔中的各个所述锚孔绕所述锚体的中心轴等角度设置。

进一步地，还包括固定挡板，所述固定挡板固定连接在所述锚体的周面外侧壁的中部上，所述固定挡板将多个所述锚孔密封，所述固定挡板上设置有供各个所述锚孔内的锚爪的作用端穿过的通孔。

更进一步地，所述固定挡板和各个所述锚孔内的锚爪之间均设置有复位弹簧。

进一步地，所述上油管接头螺纹连接在所述第一止口内部。

进一步地，所述锚体的周面侧壁的上端设置有至少两个供第一固定销对应穿过的第一销孔，所述第一固定销穿过对应的所述第一销孔，所述第一固定销顶在所述上油管接头上。

进一步地，所述上油管接头的内侧壁设置有第一进液槽，所述第一通道的一端和所述第一进液槽相连通。

进一步地，所述下油管接头螺纹连接在所述第二止口内部。

进一步地，所述锚体的周面侧壁的下端设置有至少两个供第二固定销对应穿过的第二销孔，所述第二固定销穿过对应的所述第二销孔，所述第二固定销顶在所述下油管接头上。

所述下油管接头的内侧壁设置有第二进液槽，所述第二通道的一端和所述第二进液槽相连通。

本实用新型的有益效果至少包括：

本实用新型的一种防卡双液压水力锚，在使用时，将上油管接头和下油管接头分别连接油管，再将水力锚放入到指定的油层位置，向油管中通入液压油，液压油从第一进液缝和第二进液缝分别进入第一通道和第二通道，然后液压油在压力的作用下分别推动第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞分别压缩第一弹簧和第二弹簧，由于锚体内部充满液压油，在压力的作用下推动锚爪向外涨封，锚爪的作用端伸出对应的锚孔，锚定在套管内部上，水力锚锚定完成，因此，本实用新型的水力锚的锚爪不用与液体接触，进而避免了因砂卡和水垢的现象造成水力锚失效的现象发生，具有很好的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的一种防卡双液压水力锚的结构示意图；

图2是图1中的第一进液槽槽处的截面示意图；

图3是图1中的第一进液通道处的截面示意图；

图4是图1中的第二进液槽槽处的截面示意图；

图5是图1中的第二进液通道处的截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例的一种防卡双液压水力锚的结构示意图，结合图1，该防卡双液压水力锚包括中心管8、锚体9、上油管接头1以及下油管接头21。

结合图1，本实用新型实施例的中心管8沿其轴向设置有过流通道111，中心管8的上端的侧壁设置有第一进液缝222，中心管8的下端的侧壁设置有第二进液缝777。

结合图1，本实用新型实施例的锚体9同轴套装在中心管8外侧。

结合图1，本实用新型实施例的锚体9的周面内侧壁的上端设置有第一止口，第一止口和中心管8的周面外侧壁形成第一活动通道，第一活动通道内活动设置有第一活塞5，第一活塞5和第一止口的底部之间具有第一弹性件7。

结合图1，本实用新型实施例的上油管接头1连接在第一活动通道顶部，上油管接头1 内设置有第一通道444，第一通道444的一端和第一进液缝222相连通，第一通道444的另一端设置在上油管接头1朝向第一活塞5的端面上。

结合图1，本实用新型实施例的锚体9的周面外侧壁的中部设置有多个锚孔，每个锚孔内均对应设置有一个锚爪12。

结合图1，本实用新型实施例的锚体9的周面内侧壁下端设置有第二止口，第二止口和中心管8的周面外侧壁形成第二活动通道，第二活动通道内活动设置有第二活塞17，第二活塞17和第二止口的顶部之间具有第二弹性件15。

结合图1，本实用新型实施例的下油管接头21连接在第二活动通道底部，下油管接头21 内设置有第二通道555，第二通道555的一端和第二进液缝777相连通，第二通道555的另一端设置在下油管接头21朝向第二活塞17的端面上。

本实用新型实施例的一种防卡双液压水力锚，在使用时，将上油管接头和下油管接头分别连接油管，再将水力锚放入到指定的油层位置，向油管中通入液压油，液压油从第一进液缝和第二进液缝分别进入第一通道和第二通道，然后液压油在压力的作用下分别推动第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞分别压缩第一弹簧和第二弹簧，由于锚体内部充满液压油，在压力的作用下推动锚爪向外涨封，锚爪的作用端伸出对应的锚孔，锚定在套管内部上，水力锚锚定完成，因此，本实用新型的水力锚的锚爪不用与液体接触，进而避免了因砂卡和水垢的现象造成水力锚失效的现象发生，具有很好的实用性。

结合图1，本实用新型实施例的锚孔可以绕锚体9的轴向等间距设置有多层，每层锚孔均具有多个，每层锚孔中的各个锚孔绕锚体9的中心轴等角度设置，这样可以提高锚爪对套管内部的抓紧力，且抓紧力均衡。

进一步地，结合图1，本实用新型实施例的防卡双液压水力锚还包括固定挡板13，固定挡板13固定连接在锚体9的周面外侧壁的中部上，固定挡板13将多个锚孔密封，固定挡板 13上设置有供各个锚孔内的锚爪12的作用端穿过的通孔。水力锚锚定完成后，固定挡板13 可以起到限位和固定作用。

进一步地，结合图1，本实用新型实施例的固定挡板13和各个锚孔内的锚爪12之间均设置有复位弹簧11。在锚爪向外涨封的过程中，锚爪9压缩复位弹簧11，而需要解封时，只需要卸去油管内液压油的压力，锚爪9在复位弹簧11的作用下，自动恢复原位，完成解封。

优选地，本实用新型实施例的复位弹簧11采用双复位结构。

需要说明的，本实用新型实施例的固定压板13可以设置有一个，也可以为多个：在一个固定压板13的情况下，固定压板13呈环状，其包裹在锚孔上；在多个固定压板13的情况下，每个固定压板13将位于同一竖直线上的各个锚孔固定，而每个固定压板13均可以通过均布的固定螺母10与锚体9固定连接。

结合图1，本实用新型实施例的上油管接头1用于连接油管，其螺纹连接在第一止口内部，以方便上油管接头1和锚体9之间的拆卸。

进一步地，结合图1，本实用新型实施例的锚体9的周面侧壁的上端设置有至少两个供第一固定销对应穿过的第一销孔2，第一固定销穿过对应的第一销孔2，第一固定销顶在上油管接头1上，以防止在使用过程中，锚体9和上油管接头1发生转动，影响使用。

图2是图1中的第一进液槽槽处的截面示意图，图3是图1中的第一进液通道处的截面示意图，结合图1、图2及图3，本实用新型实施例的上油管接头1的内侧壁设置有第一进液槽333，第一通道444的一端和第一进液槽333相连通，即通过第一进液槽333和第一通道444将过流通道111内的液压油引入到第一活动通道内，以驱动第一活塞运动。

结合图1，本实用新型实施例的下油管接头21用于连接油管，其螺纹连接在第二止口内部，以方便下油管接头21和锚体9之间的拆卸。

进一步地，结合图1，本实用新型实施例的锚体9的周面侧壁的下端设置有至少两个供第二固定销对应穿过的第二销孔20，第二固定销穿过对应的第二销孔20，第二固定销顶在下油管接头21上，以防止在使用过程中，锚体9和下油管接头21发生转动，影响使用。

图4是图1中的第二进液槽槽处的截面示意图，图5是图1中的第二进液通道处的截面示意图。结合图1、图4及图5，本实用新型实施例的下油管接头21的内侧壁设置有第二进液槽666，第二通道555的一端和第二进液槽666相连通，即通过第二进液槽666和第二通道555将过流通道111内的液压油引入到第二活动通道内，以驱动第二活塞移动。

进一步的，本实用新型实施例的水力锚的上油管接头1与下油管接头21结构相同，第一活塞5与第二活塞17结构相同，上弹簧7与下弹簧15结构相同，即本实用新型实施例的水力锚以锚体9的径向中心线对称设置。

值得注意的是，本实用新型实施例的防卡双液压水力锚还包括若干密封圈，密封圈分别为设置于上油管接头1的下部和锚体9的上部之间的第一密封圈3、设置于第一活塞5的内侧和中心管8的上部外侧之间的第二密封圈6、设置于第一活塞5的外侧和锚体9的上部内侧之间的第三密封圈4、设置于第二活塞17的内侧和中心管8的下部外侧之间的第四密封圈 16、设置于第二活塞17的外侧和锚体9的下部内侧之间的第五密封圈18、设置于下油管接头21的上部和锚体9的下部之间的第六密封圈19，以保证使用时水力锚的密封性能。

综上所述，本实用新型实施例的防卡双液压水力锚，由于水力锚上下对称布置，且有两个进液通道，能够两端进液的同时避免砂卡，保证锚爪锚定的可靠，采用双活塞式结构保证为锚爪提供稳定的压力，提高了整个水力锚的承压性能，采用双复位弹簧结构，保证泄压后锚爪的复位的可靠性，具备很好的实用性。

以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。

设计图

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