全液压驱动井下管柱的加压装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油气钻采技术领域，特别涉及一种能为井下管柱施加推力的全液压的加压工具。
【背景技术】
[0002]随着油气资源勘探开发向着更深、更复杂的地层拓展，水平井、大位移井等特殊井型的应用越来越广泛。在处于开发后期的老油田中，套管开窗侧钻或裸眼侧钻水平井是挖潜产能的重要手段。
[0003]钻井过程中，钻头上的钻压一般由钻柱的重量加载。但在水平井、大位移井中，由于大部分钻柱与井壁贴合，产生较大的摩擦阻力，妨碍了钻压的有效传递，可能导致机械钻速大幅降低，钻井成本随之提高；严重时，甚至无法钻达设计深度。另外，连续管钻修井、钻井是一项有广阔应用前景的新兴技术，具有常规钻井不具备的多项优点，同时也面临着一系列新的技术难题，其中钻压的加载和连续管的下入是当前面临的主要问题。
[0004]连续管由于受刚度的限制和井壁摩擦阻力的影响，在长距离下入时容易在井下形成弹簧状弯曲、缠绕，进而形成自锁，从而无法下入到目的层。连续管钻井时无法依靠自身重量和自身强度提供有效的钻压，需要提供单独的钻压设备。通常使用水力加压器进行连续管钻井的钻压加载，但效果不够理想，难以满足复杂现场工况的需求。
【实用新型内容】
[0005]为解决上述的技术问题，本实用新型提出一种全液压驱动井下管柱的加压装置来实现钻压的加载和连续管的持续下入。
[0006]本实用新型的一种全液压驱动井下管柱的加压装置，包括依次连接的第二作动机构、液控中心和第一作动机构；
[0007]所述第一作动机构和所述第二作动机构均包括依次设置的锚固组件、液压缸和推进活塞，所述推进活塞固定连接一中心管，所述中心管贯穿所述锚固组件和所述液压缸；所述液压缸的两端分别通过锚固端端盖和推进端端盖密封，所述推进活塞能在所述液压缸的推进活塞行程腔中滑动，所述锚固组件的一端滑动密封地置于所述液压缸内，所述锚固组件外露于所述液压缸的部分能沿径向扩张或收缩；
[0008]所述中心管的外壁与所述液压缸的内壁的环形间隙在所述锚固组件和所述推进活塞之间形成锚固端环形空腔，所述中心管的外壁与所述液压缸的内壁的环形间隙在所述推进活塞和所述推进端端盖之间形成推进端环形空腔；所述第二作动机构的锚固端环形空腔和推进端环形空腔分别通过所述液控中心的管线与所述第一作动机构中对应的锚固端环形空腔和推进端环形空腔连接；
[0009]通过所述锚固端环形空腔的进油所述液控中心依次控制所述第一作动机构的锚固组件和所述第二作动机构的锚固组件扩张，通过所述锚固端环形空腔的泄压所述液控中心依次控制所述第一作动机构的锚固组件和所述第二作动机构的锚固组件收缩；通过所述液控中心向所述锚固端环形空腔内进油，驱动所述推进活塞和所述中心管朝向所述推进端端盖一侧移动。
[0010]作为一种可实施的方式，所述液控中心包括第一行程阀、第二行程阀、主换向阀和顺序阀；所述第一行程阀与所述第一作动机构的推进端端盖连接，所述第二行程阀与所述第二作动机构的推进端端盖连接；
[0011]所述主换向阀通过主进油管路与所述液控中心的进油口连接，所述主换向阀分别通过第一进油管路、第二进油管路与所述第一作动机构的锚固端环形空腔、所述第二作动机构的锚固端环形空腔连接；所述顺序阀与所述主进油管路连接，所述顺序阀通过所述主进油管路的压强信号控制所述主换向阀与所述液控中心的回油口之间的导通；通过所述推进活塞与所述推进端端盖的接触所述液控中心控制所述第一行程阀或所述第二行程阀的触发。
[0012]进一步地，所述锚固组件包括滑动套装在所述中心管上的锚固臂支撑环、能沿径向扩张或收缩的至少三根锚固臂、滑块和锚固活塞；所述锚固臂支撑环位于所述锚固组件外露于所述液压缸的部分的端部，所述锚固臂的一端固定到所述锚固臂支撑环上，其另一端固定到所述锚固端端盖上；
[0013]所述锚固活塞套装在所述中心管上，所述锚固活塞的一端滑动密封地置于所述液压缸内；所述锚固臂沿所述中心管的圆周均匀分布，所述滑块位于所述锚固臂包围的空腔内，所述滑块套装在所述锚固活塞上；通过所述锚固端环形空腔的进油推动所述锚固活塞朝向所述锚固端端盖运动，所述锚固活塞推动所述滑块，所述滑块的外周挤压所述锚固臂沿径向扩张。
[0014]进一步地，所述锚固活塞包括套筒部和固定套装在所述套筒部一端的活塞部，所述活塞部滑动密封地置于所述液压缸内；所述套筒部的外壁上设置台阶，所述滑块能沿所述套筒部的外壁滑动直至与所述台阶的水平面抵靠。
[0015]作为一种可实施的方式，所述锚固活塞上套装弹簧，所述弹簧的两端分别抵靠在所述活塞部和所述锚固端端盖的内侧。
[0016]作为一种可实施的方式，所述滑块的外壁上设置至少一个斜面体，所述斜面体包括沿所述滑块的圆周均匀分布的多个斜面，所述斜面朝向所述锚固臂支撑环的一端向所述滑块的中心轴倾斜；所述斜面朝向所述锚固臂支撑环的运动挤压所述锚固臂，所述锚固臂沿径向扩张并与外界的井壁锚固。
[0017]进一步地，所述斜面体的数量为至少一个，所述斜面体上具有三个所述斜面，所述斜面沿所述滑块的圆周的分布位置与所述锚固臂沿所述中心管的圆周的分布位置相对应。
[0018]作为一种可实施的方式，所述锚固臂上设置滚轮，所述滚轮能在所述斜面上滚动。
[0019]进一步地，所述中心管包括由所述第二作动机构的推进活塞、所述液控中心和所述第一作动机构的推进活塞分隔形成的第一段、第二段、第三段和第四段；
[0020]所述推进活塞的两端分别设置第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽朝向所述锚固端端盖，所述第二凹槽朝向所述推进端端盖；所述第二作动机构的第一凹槽和第二凹槽内分别固定连接所述第一段和所述第二段，所述第一作动机构的第一凹槽和第二凹槽内分别固定连接所述第三段和所述第四段；
[0021]所述第一凹槽的槽底与所述第二凹槽的槽底之间设置贯通的管路通道，一锚固端液压通道从所述第一凹槽的槽底贯通到所述推进活塞的第一凹槽所在端的端面，一推进端液压通道从所述第二凹槽的槽底贯通到所述推进活塞的第二凹槽所在端的端面；
[0022]所述第二作动机构的锚固端液压通道在所述第一凹槽槽底上的一端通过第一管线与所述第一作动机构的锚固端液压通道在所述第一凹槽槽底上的一端连通；所述第二作动机构的推进端液压通道在所述第二凹槽槽底上的一端通过第二管线与所述第一作动机构的推进端液压通道在所述第二凹槽槽底上的一端连通；所述第一管线和所述第二管线均置于所述管路通道和所述中心管内。
[0023]作为一种可实施的方式，在所述第四段外露于所述第二作动机构的液压缸的部分的外壁上或所述液压缸的内壁上设置限位件，所述限位件限定所述第二作动机构的推进活塞在相应的所述液压缸内移动的位置。
[0024]本实用新型相比于现有技术的有益效果在于:全液压驱动井下管柱的加压装置采用全液压驱动的方式，对中心管施加轴向压力，持续地在井底推进中心管。在钻井时有效地提供钻压加载，将连续管等其他井下管柱的辅助下入。全液压驱动井下管柱的加压装置能将中心管下入较长距离