锚定机构及采用其的机械式斜向器的制造方法
【专利摘要】一种锚定机构，包括第一主体和第二主体，所述第一主体和第二主体之间通过滑槽连接，且在所述第一主体和第二主体之间的滑槽中设置有膨胀装置；以及在第一主体和第二主体之间设置有锁紧装置，用于将所述第一主体和第二主体固定；当激活所述膨胀装置时，所述锁紧装置解锁，所述膨胀装置推动所述第二主体相对所述第一主体沿着所述滑槽移动。以及一种采用该锚定机构的机械式斜向器。本实用新型的锚定机构和套管接触面积较大，能够有效的预防局部接触应力较大的问题，有效克服了斜向器在开窗作业中容易向下滑落，旋转松动的缺点，将斜向器可靠地固定在套管内壁；同时，同一个锚定机构可以适应较大尺寸范围的套管内径。
【专利说明】
锚定机构及采用其的机械式斜向器
技术领域
[0001]本实用新型涉及锚定技术领域，更具体地涉及一种锚定机构及采用其的机械式斜向器，可以应用于石油钻井过程中的开窗作业时斜向器下部的锚定。
【背景技术】
[0002]在石油钻井过程中，套管开窗侧钻是油田开采的常用方式。斜向器是套管开窗的必用工具。斜向器锚定机构是斜向器的最重要的组成部分，锚定机构将斜向器固定在套管内壁。它的可靠性与否是决定开窗作业是否顺利的关键因素。目前市场上斜向器锚定机构是通过液压座封后，卡瓦伸出锚定机构主体，锚定在套管内，实现对斜向器定位;其主要缺点是固定不可靠(轴向滑动或周向转动)，同一工具适用的套管内径尺寸范围小。
【实用新型内容】
[0003]有鉴于此，为避免斜向器在开窗作业中容易向下滑落，旋转松动的事故的发生，本实用新型实现了锚定机构可靠定位在套管上。
[0004]为了实现上述目的，作为本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种锚定机构，包括第一主体I和第二主体5，其特征在于，所述第一主体I和第二主体5之间通过滑槽连接，且在所述第一主体I和第二主体5之间的滑槽中设置有膨胀装置；以及
[0005]在第一主体I和第二主体5之间设置有锁紧装置，用于将所述第一主体I和第二主体5固定；
[0006]当激活所述膨胀装置时，所述锁紧装置解锁，所述膨胀装置推动所述第二主体5相对所述第一主体I沿着所述滑槽移动。
[0007]其中，所述滑槽为T形槽或V形槽。
[0008]其中，所述膨胀装置包括分别设置在所述第一主体I和第二主体5上的弹簧上座2和弹簧下座4，以及在所述弹簧上座2和弹簧下座4之间设置的弹簧3。
[0009]其中，所述第一主体I和第二主体5之间通过一斜面接触，所述第二主体5可以在所述第一主体I的所述斜面上滑动。
[0010]其中，所述第二主体5上设置有锚片6，用于对所述锚定机构进行锚定，
[0011]其中，所述锚片6通过焊接、一体成型或螺接而与所述第二主体5连接。
[0012]其中，所述锚片6通过螺钉与所述第二主体5连接。
[0013]其中，所述锁紧装置为剪钉8，当激活所述膨胀装置时，所述剪钉8被剪断。
[0014]作为本实用新型的另一个方面，本实用新型还提供了一种锚定机构，包括第一主体I和第二主体5，其特征在于:
[0015]所述第一主体I和第二主体5通过T形槽相互连接；
[0016]在所述第一主体I上设置有弹簧下座4，在所述第二主体5上设置有弹簧上座2，在所述弹簧下座4与弹簧上座2之间装设有压缩的弹簧3;所述弹簧3在解除限制后能够将所述第一主体I和第二主体5沿所述T形槽朝相反方向运动；
[0017]在所述第一主体I和第二主体5之间装设有剪钉8，用于将二者固定；当启用所述锚定机构时，所述剪钉8被剪断。
[0018]作为本实用新型的再一个方面，本实用新型还提供了一种机械式斜向器，其采用如上所述的锚定机构。
[0019]基于上述技术方案可知，本实用新型的锚定机构和机械式斜向器相对于现有技术具有如下有益效果:锚定机构和套管接触面积较大，能够有效的预防局部接触应力较大的问题，有效克服了斜向器在开窗作业中容易向下滑落，旋转松动的缺点，将斜向器可靠地固定在套管内壁;同时，同一个锚定机构可以适应较大尺寸范围的套管内径。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的机械锚定机构的主视图；
[0021 ]图2为本实用新型的机械锚定机构的半剖视图；
[0022]图3为本实用新型的锚定机构的剖视视图；
[0023]图4为本实用新型的第一主体的剖视图；
[0024]图5为本实用新型的第二主体的剖视图；
[0025]图6为本实用新型的机械锚定机构锚定状态图。
[0026]图中:丨-第一主体，2-弹簧上座，3-弹簧，4-弹簧下座，5-第二主体，6_锚片，7_螺钉，8-剪钉。
【具体实施方式】
[0027]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型作进一步的详细说明。
[0028]本实用新型公开了一种锚定机构，包括第一主体和第二主体，中间采用T型槽连接，在其中间又设有弹簧上座、弹簧下座和弹簧、剪钉等零件;在第二主体上装有锚片。通过机械释放后，该锚定机构可以定位在套管上。
[0029]锚定机构工作时，第二主体上的锚片会嵌入到套管内壁，第一主体挤靠在套管内壁上。锚定机构和套管接触面积较大，能够有效的预防局部接触应力较大的问题;避免了斜向器在开窗作业中容易向下滑落，旋转松动事故的发生。
[0030]锚定机构的锚定力来自两个方面，一是弹簧的弹力，促使锚定机构初步固定到套管内壁;二是通过上部的作业管柱施加压力，在锚定机构上造成楔子效应，将它可靠的锚定在套管内，以有效承担后期开窗作业和钻井作业传递过来的扭矩和压力。由于第一主体和第二主体在受到上部的施工管柱传递过来的压力下会产生相对滑动或者具有相对滑动的趋势，因而使锚定更可靠而不产生松动。此外，由于第一主体和第二主体的相对滑动造成的有效外形直径变化范围比较大，因而同一锚定机构可以适用于较大尺寸范围内径的套管。
[0031]下面结合一优选具体实施例和附图对本实用新型的技术方案进行进一步地阐述说明。
[0032]在图1-6中，第一主体I和第二主体5通过T形槽相互连接在一起如图3所示。在第一主体I的下部装有弹簧下座4;弹簧下座4上部装有弹簧3;弹簧3的上端和弹簧上座2相连;在第一主体I和第二主体5之间装有剪钉8;锚片6通过螺钉7安装在第二主体5上。作为优选，上述T形槽可以采用斜面双滑轨技术。
[0033]施工中，在套管内先打水泥塞。机械式锚定机构随斜向器下井，下部遇到水泥塞，下钻剪断锚定机构中第一主体I和第二主体5之间的剪钉8;剪钉8被剪断后，弹簧弹开，推动弹簧上座2带动第二主体5向上移动，使第二主体5沿梯形滑轨向上移动，贴紧到套管内壁完成初期锚定;上部作业管柱再向下下压，在锚定机构上造成楔子效应，将它可靠的锚定在套管内，以有效承担后期开窗作业和钻井作业传递过来的扭矩和压力，如图6所示。
[0034]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种锚定机构，包括第一主体(I)和第二主体(5)，其特征在于，所述第一主体(I)和第二主体(5)之间通过滑槽连接，且在所述第一主体(I)和第二主体(5)之间的滑槽中设置有膨胀装置;以及 在第一主体(I)和第二主体(5)之间设置有锁紧装置，用于将所述第一主体(I)和第二主体(5)固定； 当激活所述膨胀装置时，所述锁紧装置解锁，所述膨胀装置推动所述第二主体(5)相对所述第一主体(I)沿着所述滑槽移动。2.如权利要求1所述的锚定机构，其特征在于，所述滑槽为T形槽或V形槽。3.如权利要求1所述的锚定机构，其特征在于，所述膨胀装置包括分别设置在所述第一主体(I)和第二主体(5)上的弹簧上座(2)和弹簧下座(4)，以及在所述弹簧上座(2)和弹簧下座(4)之间设置的弹簧(3)。4.如权利要求1所述的锚定机构，其特征在于，所述第一主体(I)和第二主体(5)之间通过一斜面接触，所述第二主体(5)可以在所述第一主体(I)的所述斜面上滑动。5.如权利要求1所述的锚定机构，其特征在于，所述第二主体(5)上设置有锚片(6)，用于对所述锚定机构进行锚定。6.如权利要求5所述的锚定机构，其特征在于，所述锚片(6)通过焊接、一体成型或螺接而与所述第二主体(5)连接。7.如权利要求6所述的锚定机构，其特征在于，所述锚片(6)通过螺钉与所述第二主体(5)连接。8.如权利要求1所述的锚定机构，其特征在于，所述锁紧装置为剪钉(8)，当激活所述膨胀装置时，所述剪钉(8)被剪断。9.一种锚定机构，包括第一主体(I)和第二主体(5)，其特征在于: 所述第一主体(I)和第二主体(5)通过T形槽相互连接； 在所述第一主体(I)上设置有弹簧下座(4)，在所述第二主体(5)上设置有弹簧上座(2)，在所述弹簧下座(4)与弹簧上座(2)之间装设有压缩的弹簧(3);所述弹簧(3)在解除限制后能够将所述第一主体(I)和第二主体(5)沿所述T形槽朝相反方向运动； 在所述第一主体(I)和第二主体(5)之间装设有剪钉(8)，用于将二者固定；当启用所述锚定机构时，所述剪钉(8)被剪断。10.—种机械式斜向器，其特征在于，其采用如权利要求1至9任意一项所述的锚定机构。
【文档编号】E21B7/08GK205532292SQ201620246510
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】蔡万伟, 徐希良, 董军
【申请人】北京博德世达石油技术股份有限公司