CN204186331U - 液压活塞式防砂防垢水力锚 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水力锚技术领域，是一种液压活塞式防砂防垢水力锚；其包括中心管、锚体和锚定装置；在中心管的外侧固定安装有锚体，在锚体的上部自上而下间隔设有至少两组呈圆周分布的安装孔，在安装孔内分别安装有能径向伸缩的锚定装置，锚定装置包括能伸出和收回并实现锚定的锚爪；在锚体的下部设有内凹槽并与中心管下部之间形成开口向下的压力腔。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便；高压流体将压力作用给推爪活塞，推爪活塞下行并压缩压力腔内的液压油，通过液压油推动锚爪伸出锚定；可防止高压流体或井内水直接作用于锚爪上，防沙防垢，避免锚爪收回卡阻，有效提高锚爪的解卡可靠性，降低作业风险，使用寿命高。

Description

液压活塞式防砂防垢水力锚

技术领域

本实用新型涉及水力锚技术领域，是一种液压活塞式防砂防垢水力锚。

背景技术

目前，在稠油热采井液压助力打捞技术领域，为了使液压助力装置能够平衡解卡，需要采用反向水力锚对液压助力装置进行锚定；通常使用的水力锚包括锚体、锚爪和弹簧等部件；在注入的高压液体作用下，锚爪通过复位弹簧径向推出，锚爪能够牢牢的卡在油管内壁上，起到锚定的作用；使用完毕后通过放掉油管内的液体压力，在弹簧的作用下锚爪自动收加解卡，能够快速的锚定和解卡，可靠性高；但在稠油井中使用时，由于稠油井中的砂的粒径中值大都小于0.1mm,属于粉砂和黏土范畴，即泥质细粉砂；向井内注入高压液体时，井内的细砂会混入到高压流体中并随高压流体中进入到水力锚的锚体内，在锚爪的末端积少成多，造成水力锚锚爪无法正常收回解卡，影响整个打捞管柱旋转、上提，增加作业难度和风险；被卡后没有完全收回的情况下上提时，油管内壁会磨损锚爪爪尖，减小锚爪的抓壁性，降低了锚爪的使用寿命；除此之外，普通水力锚作为生产管柱长期作用在油井或注水井内时，由于井内水质差等因素也会引起水力锚锚爪底部结垢，造成锚爪无法正常收回，使作业管柱遇卡。

发明内容

本实用新型提供了一种液压活塞式防砂防垢水力锚，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决高压流体中的细砂和井内水中水垢阻塞普通水力锚，导致普通水力锚的锚爪收回卡阻的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种液压活塞式防砂防垢水力锚，包括中心管、锚体和锚定装置；在中心管的外侧固定安装有锚体，在锚体的上部自上而下间隔设有至少两组呈圆周分布的安装孔，在安装孔内分别安装有能径向伸缩的锚定装置，锚定装置包括能伸出和收回并实现锚定的锚爪；在锚体的下部设有内凹槽并与中心管下部之间形成开口向下的压力腔，在压力腔内安装有能上下移动的推爪活塞，推爪活塞下侧的压力腔与中心管内部相连通；在锚体与中心管之间设有能将压力腔与安装孔内端连通的过油通道。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述过油通道上方的中心管与锚体之间可固定安装有至少一道的密封圈。

上述推爪活塞下侧的锚体内部可设有缺口并与中心管之间形成开口向下的安装环槽，在安装环槽内安装有限位透帽；在限位透帽的内侧上部设有带有内螺纹的透帽安装槽，限位透帽通过透帽安装槽螺纹固定连接在中心管底端；在限位透帽下侧的锚体上设有内螺纹，锚体的内部下端通过螺纹固定安装有能将限位透帽轴向顶紧限位在安装环槽内的下接头；在限位透帽上设有能将中心管内部与压力腔相连通的进压通道。

上述限位透帽的外环面上可圆周分布有至少一个轴向通槽，与轴向通槽对应的限位透帽底端设有水平通槽，轴向通槽与水平通槽相连通并形成进压通道。

上述锚定装置可包括压板和复位弹簧；在安装孔内分别安装有锚爪，在锚爪的外端中部分别设有上下贯穿的压板槽，与压板槽对应的锚体上分别设有轴向的压板固定槽；在压板固定槽内通过紧固螺钉固定安装有压板；锚爪通过压板槽套装在压板上；在压板与压板槽内端之间有锚爪径向移动间距并安装有复位弹簧；与锚爪对应的中心管外环面上分别设有外环槽，外环槽与锚体之间形成与压力腔相连通的过油通道。

上述压力腔顶端的锚体上可设有注油孔；在过压通道外端的锚体上设有排气孔；在注油孔和排气孔的内部设有螺纹，在注油孔和排气孔内通过螺纹分别安装有密封堵头；或/和，中心管上方的锚体上设有上宽下窄的锥形内螺纹；在下接头的下侧设有上宽下窄的锥形外螺纹。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便；高压流体将压力作用给推爪活塞，推爪活塞下行并压缩压力腔内的液压油，通过液压油推动锚爪伸出锚定；可防止高压流体或井内水直接作用于锚爪上，防沙防垢，避免锚爪收回卡阻，有效提高锚爪的解卡可靠性，降低作业风险，使用寿命高。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的局部剖视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为中心管，2为锚体，3为安装孔，4为压力腔，5为推爪活塞，6为过油通道，7为密封圈，8为限位透帽，9为下接头，10为进压通道，11为注油孔，12为排气孔，13为复位弹簧，14为锚爪，15为紧固螺钉，16为压板，17为压板槽。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1所示，该液压活塞式防砂防垢水力锚包括中心管1、锚体2和锚定装置；在中心管1的外侧固定安装有锚体2，在锚体2的上部自上而下间隔设有至少两组呈圆周分布的安装孔3，在安装孔3内分别安装有能径向伸缩的锚定装置，锚定装置包括能伸出和收回并实现锚定的锚爪14；在锚体2的下部设有内凹槽并与中心管1下部之间形成开口向下的压力腔4，在压力腔4内安装有能上下移动的推爪活塞5，推爪活塞5下侧的压力腔4与中心管1内部相连通；在锚体2与中心管1之间设有能将压力腔4与安装孔3内端连通的过油通道6。锚定装置可以采用现有公知水力锚中的伸缩锚爪结构；在压力腔4、过油通道6和安装孔3内填充液压油；注入井内的高压流体经中心管1进入压力腔4内，推动推爪活塞5上行，使压力腔4里的液压油受压，压力通过液压油传递给锚定装置的锚爪14，为锚定装置的锚爪14锚定提供动力；这种通过液压油传递压力的方式，可避免高压流体压力直接作用于锚定装置的锚爪14上，防止因高压流体中混有的细沙阻塞锚爪14回收解卡；同时也能避免本实用新型作为生产管柱长期在井内使用时，流经中心管1的井内水渗入到锚定装置内导致锚爪收回卡阻，防砂防垢，提高锚定装置的解卡可靠性，降低作业风险，实用性强，提高锚爪14的使用寿命。

可根据实际需要，对上述液压活塞式防砂防垢水力锚作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，过油通道6上方的中心管1与锚体2之间固定安装有至少一道的密封圈7。密封圈7起到增加锚定装置上方锚体2与中心管1之间密封性的作用；防止混砂的高压流体进入过油通道6，降低砂粒对锚爪14的磨损，提高解卡的可靠性。

如附图1所示，在推爪活塞5下侧的锚体2内部设有缺口并与中心管1之间形成开口向下的安装环槽，在安装环槽内安装有限位透帽8；在限位透帽8的内侧上部设有带有内螺纹的透帽安装槽，限位透帽8通过透帽安装槽螺纹固定连接在中心管1底端；在限位透帽8下侧的锚体2上设有内螺纹，锚体2的内部下端通过螺纹固定安装有能将限位透帽8轴向顶紧限位在安装环槽内的下接头9；在限位透帽8上设有能将中心管1内部与压力腔4相连通的进压通道10。这样可便于中心管1与锚体2之间的拆装，操作方便；使用时，高压流体可以通过进压通道10进入到压力腔4内。

如附图1所示，锚定装置还包括压板16和复位弹簧13；在安装孔3内分别安装有锚爪14，在锚爪14的外端中部分别设有上下贯穿的压板槽17，与压板槽17对应的锚体2上分别设有轴向的压板固定槽；在压板固定槽内通过紧固螺钉15固定安装有压板16；锚爪14通过压板槽17套装在压板16上；在压板16与压板槽17内端之间有锚爪径向移动间距并安装有复位弹簧13；与锚爪14对应的中心管1外环面上分别设有外环槽，外环槽与锚体2之间形成与压力腔4相连通的过油通道6。压力通过液压油作用于锚爪14，锚爪14压缩复位弹簧径向伸出安装孔3并锚定在套管内壁上；解封时，锚爪14在复位弹簧的弹力作用下收回，解除锚定。

如附图1所示，限位透帽8的外环面上圆周分布有至少一个轴向通槽，与轴向通槽对应的限位透帽8底端设有水平通槽，轴向通槽与水平通槽相连通并形成进压通道10。

如附图1所示，在压力腔4顶端的锚体2上设有注油孔11；在过压通道外端的锚体2上设有排气孔12；在注油孔11和排气孔12的内部设有螺纹，在注油孔11和排气孔12内通过螺纹分别安装有密封堵头。注油孔11起到便于人为向压力腔4、过油通道6和安装孔3注入液压油的作用；排气孔12可排掉过油通道6内的气体，起到降低推爪活塞5的运行阻力的作用；密封堵头可以将注油孔11和排气孔12封堵，在无须注油和排气时，可通过密封堵头封堵，防止杂质进入。

如附图1所示，中心管1上方的锚体2上设有上宽下窄的锥形内螺纹；在下接头9的下侧设有上宽下窄的锥形外螺纹。通过锚体2上侧锥形内螺纹和下接头9下侧的螺纹可便于本实用新型与其他装置安装，安装方便。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本实用新型最佳实施例的使用过程：

在使用时先将压力腔4、过油通道6和安装孔3内填充液压油；再将锚体2与液压助力解卡装置、捞矛等连接后一同下入井内；待捞矛抓住井底落物时，井口投球，注入高压流体；高压流体中心管1进入压力腔4内，推动推爪活塞5上行，使压力腔4里的液压油受压，压力通过液压油传递给锚爪14；锚爪14压缩复位弹簧13并径向伸出安装孔3，锚爪14的外端爪尖卡在套管内壁上，从而实现将本实用新型和井下液压助力装置锚定，起到提供平衡轴向力的作用；解卡时，锚爪14在复位弹簧的弹力作用下收回，解除锚定即可。

Claims (10)

1.一种液压活塞式防砂防垢水力锚，其特征在于包括中心管、锚体和锚定装置；在中心管的外侧固定安装有锚体，在锚体的上部自上而下间隔设有至少两组呈圆周分布的安装孔，在安装孔内分别安装有能径向伸缩的锚定装置，锚定装置包括能伸出和收回并实现锚定的锚爪；在锚体的下部设有内凹槽并与中心管下部之间形成开口向下的压力腔，在压力腔内安装有能上下移动的推爪活塞，推爪活塞下侧的压力腔与中心管内部相连通；在锚体与中心管之间设有能将压力腔与安装孔内端连通的过油通道。

2.根据权利要求1所述的液压活塞式防砂防垢水力锚，其特征在于过油通道上方的中心管与锚体之间固定安装有至少一道的密封圈。

3.根据权利要求1或2所述的液压活塞式防砂防垢水力锚，其特征在于推爪活塞下侧的锚体内部设有缺口并与中心管之间形成开口向下的安装环槽，在安装环槽内安装有限位透帽；在限位透帽的内侧上部设有带有内螺纹的透帽安装槽，限位透帽通过透帽安装槽螺纹固定连接在中心管底端；在限位透帽下侧的锚体上设有内螺纹，锚体的内部下端通过螺纹固定安装有能将限位透帽轴向顶紧限位在安装环槽内的下接头；在限位透帽上设有能将中心管内部与压力腔相连通的进压通道。

4.根据权利要求3所述的液压活塞式防砂防垢水力锚，其特征在于限位透帽的外环面上圆周分布有至少一个轴向通槽，与轴向通槽对应的限位透帽底端设有水平通槽，轴向通槽与水平通槽相连通并形成进压通道。

5.根据权利要求1或2所述的液压活塞式防砂防垢水力锚，其特征在于锚定装置包括压板和复位弹簧；在安装孔内分别安装有锚爪，在锚爪的外端中部分别设有上下贯穿的压板槽，与压板槽对应的锚体上分别设有轴向的压板固定槽；在压板固定槽内通过紧固螺钉固定安装有压板；在压板与压板槽内端之间有锚爪径向移动间距并安装有复位弹簧；与锚爪对应的中心管外环面上分别设有外环槽，外环槽与锚体之间形成与压力腔相连通的过油通道。

6.根据权利要求4所述的液压活塞式防砂防垢水力锚，其特征在于锚定装置包括压板和复位弹簧；在安装孔内分别安装有锚爪，在锚爪的外端中部分别设有上下贯穿的压板槽，与压板槽对应的锚体上分别设有轴向的压板固定槽；在压板固定槽内通过紧固螺钉固定安装有压板；锚爪通过压板槽套装在压板上；在压板与压板槽内端之间有锚爪径向移动间距并安装有复位弹簧；与锚爪对应的中心管外环面上分别设有外环槽，外环槽与锚体之间形成与压力腔相连通的过油通道。

7.根据权利要求1或2所述的液压活塞式防砂防垢水力锚，其特征在于压力腔顶端的锚体上可设有注油孔；在过压通道外端的锚体上设有排气孔；在注油孔和排气孔的内部设有螺纹，在注油孔和排气孔内通过螺纹分别安装有密封堵头；或/和，中心管上方的锚体上设有上宽下窄的锥形内螺纹，在下接头的下侧设有上宽下窄的锥形外螺纹。

8.根据权利要求3所述的液压活塞式防砂防垢水力锚，其特征在于压力腔顶端的锚体上可设有注油孔；在过压通道外端的锚体上设有排气孔；在注油孔和排气孔的内部设有螺纹，在注油孔和排气孔内通过螺纹分别安装有密封堵头；或/和，中心管上方的锚体上设有上宽下窄的锥形内螺纹，在下接头的下侧设有上宽下窄的锥形外螺纹。

9.根据权利要求4述的液压活塞式防砂防垢水力锚，其特征在于压力腔顶端的锚体上可设有注油孔；在过压通道外端的锚体上设有排气孔；在注油孔和排气孔的内部设有螺纹，在注油孔和排气孔内通过螺纹分别安装有密封堵头；或/和，中心管上方的锚体上设有上宽下窄的锥形内螺纹，在下接头的下侧设有上宽下窄的锥形外螺纹。

10.根据权利要求5所述的液压活塞式防砂防垢水力锚，其特征在于压力腔顶端的锚体上可设有注油孔；在过压通道外端的锚体上设有排气孔；在注油孔和排气孔的内部设有螺纹，在注油孔和排气孔内通过螺纹分别安装有密封堵头；或/和，中心管上方的锚体上设有上宽下窄的锥形内螺纹，在下接头的下侧设有上宽下窄的锥形外螺纹。