专利名称：油管锚定及泄油装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田上使用的井下工具，尤其涉及一种有杆采油井中油管的锚定及泄油装置。
背景技术：
在有杆采油过程中，由于井下油管受一种脉动载荷的作用，发生弹性变形，使抽油泵的有效行程缩短，影响了抽油泵的效率。为此，要将油管锚定到套管上，防止上下窜动。目前在现场常用的是一种靠油套管之间的压差作用、锚瓦径向移动的水力锚定器，由于锚定力受压差控制，当压差较小时，就无法起到锚定作用，而且由于结构限制，其密封装置容易失效，造成重复作业；同时在作业上提管柱时，由于没有泄油装置，造成环境污染，降低了劳动效率。中国专利第95213182.X、99211382.2号公布了两种具有泄油功能的油管锚定的井下工具，但上述两种井下工具都存在一个共同的问题即所述工具均为上提油管泄油，该结构在生产过程中容易误泄油，而在下井过程中，油管内会因为水击产生一个瞬间的高压将销钉剪断，造成中途误锚定，影响了作业的成功率。另外，现有技术中一般采用圆周面密封的方式，需要泄油时必须使得泄油短节经过数周旋转，密封才能够被解除，上述工具才进行泄油动作，因此泄油可靠性差泄油过程比较繁琐。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于提供一种操作方便、避免误锚定及误泄油的油管锚定及泄油装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案本实用新型油管锚定及泄油装置，包括油管接箍、套设在油管接箍内的泄油短节、中心管、连接泄油短节与中心管的锥体、套设在中心管上的活塞及设置于活塞与锥体之间的锚瓦，所述锥体上设置有泄油孔，所述相互接触的泄油短节的一个自由端端面与锥体端面之间具有对上述二者进行端面密封的密封圈组。
优选的，所述泄油短节的端面上设置有通槽，所述密封圈组收容于所述通槽内。
优选的，所述锥体端面上设置有通槽，所述密封圈组收容于所述通槽内。
优选的，所述活塞与中心管之间形成密封的上腔，所述中心管上开设有与上述上腔贯通的连通孔。
优选的，还包括对活塞进行限位的下压帽，所述下压帽、活塞及中心管形成下腔，所述下腔内设置有套设在中心管上的弹簧。
优选的，所述下压帽与中心管为间隙配合，二者之间的间隙构成下腔与外界油液的通路。
优选的，述下压帽与中心管之间为密封配合，所述下压帽或者活塞上设置有与外界油液相通的阻尼孔。
优选的，还包括对锥体进行限位的上压帽，所述上压帽套设在泄油短节上并与锥体通过螺纹连接。
优选的，所述锥体的泄油孔内设置有在泄油时被剪断的销钉。
优选的，所述锥体与泄油短节相配合的部分均设置有咬合的左旋丝扣。
相对于现有技术，本实用新型的优点在于本实用新型油管锚定及泄油装置的锚瓦在锚定过程中，由于锥体上的泄油孔与泄油短节是圆周端面密封，而且锚定是靠活塞的密封式上腔内的油液压力实现，锚定力不受油套管的压差控制，因此锚定可靠，不会产生锚瓦在中途误锚定或者泄油孔误泄油的问题；而且泄油短节与上压帽的泄油孔之间采用端面密封，在需要泄油时仅需要稍微转动泄油短节，即可将密封解除，从而方便、快捷地对本实用新型装置进行泄油，有利于提高工作效率。另外活塞下腔室的内、外液体通道较小、液体交换阻力较大，对活塞移动具有较强的阻尼作用，在作业过程中，水击压力虽高但作用时间极短，虽然会剪断销钉，但却不能使锚瓦作大距离的上移，在水击过后，锚瓦则会在弹簧力的作用下恢复到原始位置，避免了水击造成中途误锚定的现象；因此本实用新型结构简单、锚定动作自动完成，无任何附加的操作程序，现场工人操作极为方便，而且锚定力大小与油、套管压差无关，锚定可靠。
以下参照附图，本发明的具体实施方式
进行详细的说明。
图1是本实用新型结构原理图。
图2为图1中A部分的局部放大图。
图3为图1中B部分的局部放大图。
具体实施方式
请参照图1-图3所示，本实用新型油管锚定及泄油装置100包括中心管12、油管接箍1、泄油短节2、锥体6、上压帽3、锚瓦7、活塞8、下压帽11等元件。
所述中心管12为中空筒状，其一端外圆周设置有右旋丝扣，另一端的外圆周略呈下端开口较小的锥状，中间偏上的外圆周设置有隔离块121，所述隔离块121上开设有通道123，所述通道123用于收容密封圈16，中心管12邻近隔离块121的位置处开设一个连通孔125。当然，所述隔离块121也可以是与中心管12一体设置的，即隔离块121自中心管12的圆周壁向外凸伸。
所述油管接箍1同样为中空筒状，其一端内表面略呈下端开口较大的锥状。
所述泄油短节2呈中空圆柱状，其一自由端的外圆周略呈上端开口较小的锥状，另一自由端的环形端面上开设有通槽21，邻近所述通槽21处设置有一圈绕泄油短节2外圆周的凸块22，所述凸块22上设置有外螺纹(未标号)，所述外螺纹为左旋丝扣。上述通槽21内用于收容密封圈组5，自由端的锥状外圆周与油管接箍1的锥状内圆周连接。优选的，为了增加密封可靠性，所述泄油短节2的凸块22与设置通槽21的自由端之间同样可以设置有通槽(未标号)，在该通槽内设置有密封圈组5。
所述锥体6为中空圆柱状，一端呈圆锥状，另一端的内圆周开设有内螺纹、外圆周开设有外螺纹，锥体6的外螺纹为左旋丝扣，所述锥体6的纵向中间位置还开设有泄油孔61，锥体6上还设置有燕尾槽或者T形槽(未图示)。圆锥状的一端与中心管12的右旋丝扣相连接，上述内螺纹与泄油短节2的凸块22上的螺纹进行连接，上述泄油短节2与中心管12通过锥体6相连接。
所述上压帽3包括圆盘状顶壁31、自顶壁31外边缘垂直延伸的侧壁32，所述顶壁31上开设使上压帽3套设于锥体6上的开孔(未标号)，侧壁31内表面设置有与锥体6的外螺纹连接的内螺纹。所述上压帽3对泄油短节2进行限位。
所述下压帽11的中央开设有穿过中心管12的通孔，其外侧圆周设置有外螺纹，下压帽11与中心管12之间为间隙配合。
所述活塞8形状与上压帽3形状相似，活塞8的纵向长度大于上压帽3，且活塞8的套设于中心管12的中心孔周壁开设容纳密封圈18的容槽82，活塞8开口端的内壁设置有内螺纹(未标号)，下压帽11与活塞8通过内、外螺纹的旋接而连接在一起，所述活塞8、中心管12、及中心管12的隔离块121分别构成上腔17、下腔15，中心管12上的连通孔125与所述上腔17相贯通，所述活塞8内壁与中心管12的隔离块121接触，且设置在隔离块121的通道123内的密封圈将上腔17进行密封。下腔15内包括套设在中心管12上的弹簧10，所述弹簧10由下压帽11限位，且下压帽11与中心管12之间的配合间隙形成下腔15内外交换的通道，由于下压帽11与中心管12之间的所述通道较小，因此液体交换阻力较大，对活塞8的移动具有较强的阻尼作用。
所述锚瓦7套设于中心管12的上自由端，其外圆周表面形成齿状，且锚瓦7上部可沿锥体6上的燕尾槽或者T形槽移动，下部则与活塞8燕尾槽或者T形槽形成轨道式铰接。
在需要用本实用新型锚定及泄油装置100进行锚定时，抽油泵(未图示)工作一段时间后，油管内压力大于油套管(未图示)环空压力时，油通过上腔17的连通孔125进入上腔17，由于上腔17是密封腔，因此进入上腔17的油液推动活塞8克服弹簧10的弹力而使锚瓦7向上移动，且锚瓦7的上端沿锥体6的燕尾槽或者T形槽同时向上移动及向外扩展，因此锚瓦7的直径变大，直到与套管紧密接触，从而将油管与套管锚定在一起。因此采用本实用新型的结构，可以轻易地将油管与套管进行锚定，而且在实现锚定之后，即使油管理工作发生向下的蠕动，由于锚瓦的自锁，油管同样无法向下移动，依旧可以保持油管与套管的相对固定。
在需要解除锚定时，正转油管接箍1带动泄油短节2，由于泄油短节2与锥体6之间通过左旋扣螺纹连接，而其他的螺纹连接均为右螺纹连接，因此泄油短节2相对于锥体6上移，密封圈组5相对泄油孔61向上移动，从而将泄油孔61裸露，油管内的油液经过中心管12、泄油孔61泄出，完成了泄油动作，此时油管内外压力平衡，活塞8带动锚瓦7下移，锚瓦的直径缩小，从而解除与套管之间的锚定。由于上腔17、下腔15与外部进行油液交换的通道较小，液体的交换阻力较大，因此对活塞的移动具有较强的阻尼作用，在工作过程中虽然会具有水击压力，但由于水击压力作用的时间非常短，不能使锚瓦作大距离的上移，而且在水击压力作用之后，锚瓦会在弹簧10的作用下恢复到原始位置，从而避免水击现有技术中采用销钉锚定而产生中途误锚定的现象。
工作时，本实用新型的油管锚定及泄油装置100的密封及泄油是通过设置在泄油短节2与锥体6之间的密封圈组5、设置在锥体6上的泄油孔61、设置在中心管12上的连通孔125实现的。在锚定时密封圈组5、密封圈18对活塞8上腔17内的油液进行密封，上腔17内充满油液，导致活塞8向上移动，锚瓦7直径变大，使得油管与套管锚定，因此本实用新型油管锚定及泄油装置100可以实现顺利锚定，不会产生误锚定。在泄油时，首先剪断销钉65，露出泄油孔61，由于密封圈组5设置在泄油短节2与锥体6接触的轴向端面上，因此仅将泄油短节2旋转半圈甚至更少，不必使泄油孔完全裸露即可将泄油短节2与锥体6之间的密封解除，从而使得锥体6的泄油孔61与泄油短节2的中心孔贯通并开始泄油，因此本实用新型的端部泄油工作方式提高了泄油动作的可靠性，操作起来也非常方便。
优选的，设置于中心管12与活塞8之间的密封圈18可以阻止上腔17内的油液从活塞8与中心管12之间的圆周面配合泄露。
当然也可以在本实用新型油管锚定及泄油装置100的下压帽11套设在中心管12的内圆周面与中心管12之间设置密封圈13，使得下腔15内的油液不会经过下压帽11与中心管之间的间隙泄露，在活塞8的侧壁上开设一个阻尼孔14，下腔15与外界油液通过阻尼孔14连通。当然可以理解的，阻尼孔14也可以不设置在活塞8的侧壁上，而是设置于下压帽11上。
以上实施方式是以泄油短节2与锥体6进行端面密封通过下述方式实现的通槽21设置于泄油短节2自由端的端面，密封圈组5收容在上述通槽21内，从而在泄油短节2与锥体6端面配合之后进行密封。当然，可能理解的，上述通槽21开设在锥体6上，即锥体6与泄油短节2端面配合的面上，密封圈组5收容在通槽21内，在泄油短节2的端面与锥体6配合后，密封圈组5对锥体6与泄油短节2进行密封。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种油管锚定及泄油装置，包括油管接箍、套设在油管接箍内的泄油短节、中心管、连接泄油短节与中心管的锥体、套设在中心管上的活塞及设置于活塞与锥体之间的锚瓦，其特征在于所述锥体上设置有泄油孔，所述相互接触的泄油短节的一个自由端端面与锥体端面之间具有对上述二者进行端面密封的密封圈组。
2.如权利要求1所述的油管锚定及泄油装置，其特征在于所述泄油短节的端面上设置有通槽，所述密封圈组收容于所述通槽内。
3.如权利要求1所述的油管锚定及泄油装置，其特征在于所述锥体端面上设置有通槽，所述密封圈组收容于所述通槽内。
4.如权利要求1所述的油管锚定及泄油装置，其特征在于所述活塞与中心管之间形成密封的上腔，所述中心管上开设有与上述上腔贯通的连通孔。
5.如权利要求1所述的油管锚定及泄油装置，其特征在于还包括对活塞进行限位的下压帽，所述下压帽、活塞及中心管形成下腔，所述下腔内设置有套设在中心管上的弹簧。
6.如权利要求5所述的油管锚定及泄油装置，其特征在于所述下压帽与中心管为间隙配合，二者之间的间隙构成下腔与外界油液的通路。
7.如权利要求5所述的油管锚定及泄油装置，其特征在于所述下压帽与中心管之间为密封配合，所述下压帽或者活塞上设置有与外界油液相通的阻尼孔。
8.如权利要求1所述的油管锚定及泄油装置，其特征在于还包括对锥体进行限位的上压帽，所述上压帽套设在泄油短节上并与锥体通过螺纹连接。
9.如权利要求1-8中任一项所述的油管锚定及泄油装置，其特征在于所述锥体的泄油孔内设置有在泄油时被剪断的销钉。
10.如权利要求9所述的油管锚定及泄油装置，其特征在于所述锥体与泄油短节相配合的部分均设置有咬合的左旋丝扣。
专利摘要本实用新型公开一种油管锚定及泄油装置，包括油管接箍、套设在油管接箍内的泄油短节、中心管、连接泄油短节与中心管的锥体、套设在中心管上的活塞及设置于活塞与锥体之间的锚瓦，所述锥体上设置有泄油孔，所述泄油短节的一个自由端与锥体端面之间设置有对上述二者进行端面密封的密封圈组。因此本实用新型的结构简单，端面密封可以极大地节约泄油的时间，因此现场工人操作极为方便，而且锚定时的锚定力大小与油、套管压差无关，锚定可靠，不会产生锚定过程中的误锚定及误泄油。
文档编号E21B34/00GK2844404SQ20052012775
公开日2006年12月6日 申请日期2005年10月13日 优先权日2005年10月13日
发明者孙茂盛, 韩春文, 刘庆敏 申请人:刘庆敏