爪套式锚定装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及油气田固完井作业使用的锚定装置【技术领域】，是一种爪套式锚定装置，包括中心筒、上挡套、锚定装置、定位爪套、锚定剪钉和液压驱动装置，中心筒的上部外侧固定安装有上挡套；中心筒的中部外侧通过锚定剪钉固定有定位爪套；定位爪套侧壁的下部圆周分布有不少于两个的开口槽。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过在定位爪套上设置凸台定位块，并在憋压筒外设置外筒，可实现对定位爪套和憋压筒的限位保护，提高其对各种井况的适应性和可靠性，避免其提前锚定，定位爪套的上部外侧呈与卡瓦下部内侧相配合的上窄下宽的锥台形，从而推动卡瓦径向伸展，使其齿状突起嵌入井壁内部，具有良好的锚定效果。
【专利说明】爪套式锚定装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及油气田固完井作业使用的锚定装置【技术领域】，是一种爪套式锚定
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【背景技术】
[0002]在油田完井、修井、增产作业等施工过程中，经常需要使用锚定装置将管柱锚定，进行定位定向，而常规的锚定装置往往存在以下几个方面的问题:1.结构复杂、部件繁多导致加工成本高；2.可靠性不高，可能由于井下异常出现提前锚定的情况。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供了一种爪套式锚定装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有锚定装置可靠性差、易提前锚定的问题。
[0004]本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的:一种爪套式锚定装置，包括中心筒、上挡套、锚定装置、定位爪套、锚定剪钉和液压驱动装置，中心筒的上部外侧固定安装有上挡套；中心筒的中部外侧通过锚定剪钉固定有定位爪套；定位爪套侧壁的下部圆周分布有不少于两个的开口槽，定位爪套的下部通过开口槽分隔成与开口槽数量相同的定位爪片，每个定位爪片的下部内外两侧均固定有凸台定位块，对应凸台定位块位置的中心筒外侧设置有定位槽，内侧的凸台定位块通过液压驱动装置的挤压位于定位槽内；在上挡套和定位爪套之间的中心筒外侧安装有能够在受`压后径向伸展并嵌入到井壁内的锚定装置；中心筒的下部外侧固定有能推动定位爪套上行从而撑开锚定装置且能挤压和松开凸台定位块的液压驱动装置；中心筒的上端和下端分别设置有内螺纹或外螺纹。
[0005]下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进:
[0006]上述液压驱动装置可包括憋压筒和外筒，憋压筒的上部内侧设置有内环台，憋压筒通过位于内环台位置的筒体剪钉固定在中心筒的下部外侧，对应凸台定位块位置的憋压筒上端内侧设置有压在凸台定位块上且位于内环台上方的定位凸台，憋压筒的外侧套装有外筒，外筒的下部和中心筒固定在一起；对应开口槽上方位置的定位爪套中部外侧有位于憋压筒上方的第一凸台，胶筒剪钉位于第一凸台的中部，外筒的上部套装在第一凸台外侧；位于筒体剪钉下方的中心筒和憋压筒上分别设置有能互相连通的中心筒进液孔和憋压筒进液孔；外筒的下部内侧有位于憋压筒下方的密封环台，位于中心筒进液孔上方的内环台与中心筒之间、位于憋压筒进液孔上方的憋压筒外侧与外筒内侧之间、密封环台内侧与中心筒外侧之间均设置有密封圈。
[0007]上述憋压筒的下部外侧可设置有位于筒体剪钉下方的憋压凹槽。
[0008]上述位于憋压筒下方的中心筒外侧可有固定套，外筒的下部外侧与固定套的上部内侧通过螺纹连接固定在一起，固定套的下部内侧设置有套装在中心筒外侧的内凸台，外筒的底部与内凸台的顶端之间设置有内侧固定在中心筒外侧壁上的限位环。
[0009]上述憋压筒的下部内侧与中心筒外侧之间可设置有锁环，憋压筒的下部内侧与锁环外侧通过螺纹连接固定在一起，锁环上有轴向开口，轴向开口内设置有至少一个内部固定在中心筒上的防转钉，锁环的内壁上分布有止退倒齿，对应锁环上移行程位置的中心筒外侧设置有与止退倒齿相配合的筒体倒齿。
[0010]上述锚定装置可包括卡瓦套筒和卡瓦；卡瓦套筒的上部内侧与上挡套的下部外侧固定安装在一起，卡瓦套筒的下部套装在定位爪套的上部外侧，且卡瓦套筒的下端座于外筒顶部；卡瓦套筒上圆周均布至少两列的锚定通孔列，每列锚定通孔列均包括至少两个由上至下间隔排列的锚定通孔；对应卡瓦套筒位置的中心筒的外侧设置有数量与锚定通孔列列数相同的卡瓦安装槽，每个卡瓦安装槽内均设置有位于卡瓦套筒内的卡瓦；对应锚定通孔位置的卡瓦的外侧均分布有横向排列的齿状突起，位于同列的相邻齿状突起之间均设置有径向凹槽；卡瓦的下部内侧呈上窄下宽的锥台形，定位爪套的上部外侧呈与卡瓦下部内侧相配合的上窄下宽的锥台形，定位爪套的上部穿入卡瓦套筒并位于卡瓦的下部内侧。
[0011]上述锚定通孔列的数量可为四列，每列锚定通孔列均有两个锚定通孔。
[0012]本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过在定位爪套上设置凸台定位块，并在憋压筒外设置外筒，可实现对定位爪套和憋压筒的限位保护，提高其对各种井况的适应性和可靠性，避免其提前锚定，定位爪套的上部外侧呈与卡瓦下部内侧相配合的上窄下宽的锥台形，从而推动卡瓦径向伸展，使其齿状突起嵌入井壁内部，具有良好的锚定效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]附图1为本实用新型最佳实施例的主视半剖视结构示意图。
[0014]附图2为附图1在D处的局部放大结构示意图。
[0015]附图3为附图1在A-A处的剖视放大结构示意图。
[0016]附图4为附图1在B-B处的剖视放大结构示意图。
[0017]附图中的编码分别为:1为中心筒,2为上挡套,3为定位爪套,4为凸台定位块,5为锚定剪钉，6为开口槽,7为定位槽,8为憋压筒,9为外筒,10为筒体剪钉,11为定位凸台，12为中心筒进液孔，13为憋压筒进液孔，14为密封圈，15为内环台，16为固定套，17为内凸台，18为限位环，19为锁环,20为轴向开口，21为防转钉,22为卡瓦套筒,23为卡瓦,24为锚定通孔，25为卡瓦安装槽，26为齿状突起，27为径向凹槽，28为定位爪片，29为憋压凹槽。
【具体实施方式】
[0018]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。
[0019]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:前、后、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。
[0020]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述:
[0021]如附图1、2、3、4所示，该爪套式锚定装置包括中心筒1、上挡套2、锚定装置、定位爪套3、锚定剪钉5和液压驱动装置，中心筒I的上部外侧固定安装有上挡套2 ;中心筒I的中部外侧通过锚定剪钉5固定有定位爪套3 ;定位爪套3侧壁的下部圆周分布有不少于两个的开口槽6，定位爪套3的下部通过开口槽6分隔成与开口槽6数量相同的定位爪片28，每个定位爪片28的下部内外两侧均固定有凸台定位块4，对应凸台定位块4位置的中心筒I外侧设置有定位槽7，内侧的凸台定位块4通过液压驱动装置的挤压位于定位槽7内；在上挡套2和定位爪套3之间的中心筒I外侧安装有能够在受压后径向伸展并嵌入到井壁内的锚定装置；中心筒I的下部外侧固定有能推动定位爪套3上行从而撑开锚定装置且能挤压和松开凸台定位块4的液压驱动装置；中心筒I的上端和下端分别设置有内螺纹或外螺纹。在使用时，通过对液压驱动装置的憋压，推动定位爪套3上行从而挤压锚定装置，锚定装置受压后径向伸展并嵌入到井壁内从而实现锚定过程；在该过程中，通过凸台定位块4嵌入定位槽7内形成对定位爪套3的限位作用，可避免其在下入井内的过程中因外力而提前锚定，从而提高其锚定的可靠性，通过憋压作业，使压力传动装置上移并撑开锚定装置实现锚定，方便快捷。
[0022]可根据实际需要，对上述爪套式锚定装置作进一步优化或/和改进:
[0023]如附图1、2、3、4所示，液压驱动装置包括憋压筒8和外筒9，憋压筒8的上部内侧设置有内环台15，憋压筒8通过位于内环台15位置的筒体剪钉10固定在中心筒I的下部外侧，对应凸台定位块4位置的憋压筒8上端内侧设置有压在凸台定位块4上且位于内环台15上方的定位凸台11，憋压筒8的外侧套装有外筒9，外筒9的下部和中心筒I固定在一起；对应开口槽6上方位置的定位爪套3中部外侧有位于憋压筒8上方的第一凸台，胶筒剪钉5位于第一凸台的中部，外筒9的上部套装在第一凸台外侧；位于筒体剪钉10下方的中心筒I和憋压筒8上分别设置有能互相连通的中心筒进液孔12和憋压筒进液孔13 ;外筒9的下部内侧有位于憋压筒8下方的密封环台，位于中心筒进液孔12上方的内环台15与中心筒I之间、位于憋压筒进液孔13上方的憋压筒8外侧与外筒9内侧之间、密封环台内侧与中心筒I外侧之间均设置有密封圈14。设置外筒9，可以实现对憋压筒8的保护，避免憋压筒8在下入井内的过程中因外力而移动，从而确保其对定位孔的定位作用。密封圈14与外筒9内侧和中心筒I外侧之间围成的间隙将形成液压腔，在使用时，高压流体依次通过中心筒进液孔12和憋压筒进液孔13进入液压腔内，当液压腔内的液体达到一定压力后，憋压筒8将受到向上的推力，从而剪断筒体剪钉10开始上行，当定位凸台11移动到凸台定位块4上方时，由于定位爪片30受到的挤压力消失，凸台定位块4将会松动，导致定位爪套3在受到憋压筒8的推力时能够剪断锚定剪钉5，并在憋压筒8的作用下上行，从而撑开锚定装置。
[0024]如附图1所示，憋压筒8的下部外侧设置有位于筒体剪钉10下方的憋压凹槽29。憋压凹槽29可使憋压筒8外侧在该位置形成台阶，由此可便于高压流体通过中心筒进液孔12和憋压筒进液孔13后对筒体剪钉10的施压。
[0025]如附图1所示，位于憋压筒8下方的中心筒I外侧有固定套16，外筒9的下部外侧与固定套16的上部内侧通过螺纹连接固定在一起，固定套16的下部内侧设置有套装在中心筒I外侧的内凸台17，外筒9的底部与内凸台17的顶端之间设置有内侧固定在中心筒I外侧壁上的限位环18。
[0026]如附图1、4所示，憋压筒8的下部内侧与中心筒I外侧之间设置有锁环19，憋压筒8的下部内侧与锁环19外侧通过螺纹连接固定在一起，锁环19上有轴向开口 20，轴向开口20内设置有至少一个内部固定在中心筒I上的防转钉21，锁环19的内壁上分布有止退倒齿，对应锁环19上移行程位置的中心筒I外侧设置有与止退倒齿相配合的筒体倒齿。止退倒齿和筒体倒齿的配合使用，可确保其在销钉剪断后能够持续锚定，不受井内其它外力的干扰。
[0027]如附图1所示，锚定装置可包括卡瓦套筒22和卡瓦23 ;卡瓦套筒22的上部内侧与上挡套2的下部外侧固定安装在一起，卡瓦套筒22的下部套装在定位爪套3的上部外侧，且卡瓦套筒22的下端座于外筒9顶部；卡瓦套筒22上圆周均布至少两列的锚定通孔列，每列锚定通孔列均包括至少两个由上至下间隔排列的锚定通孔24 ;对应卡瓦套筒22位置的中心筒I的外侧设置有数量与锚定通孔列列数相同的卡瓦安装槽25，每个卡瓦安装槽25内均设置有位于卡瓦套筒22内的卡瓦23 ;对应锚定通孔24位置的卡瓦23的外侧均分布有横向排列的齿状突起26，位于同列的相邻齿状突起26之间均设置有径向凹槽27 ;卡瓦23的下部内侧呈上窄下宽的锥台形，定位爪套3的上部外侧呈与卡瓦23下部内侧相配合的上窄下宽的锥台形，定位爪套3的上部穿入卡瓦套筒22并位于卡瓦23的下部内侧。在使用过程中，定位爪套3受到液压驱动装置向上的推力后，将剪断锚定剪钉5继续上行，由于其上部外侧与卡瓦23的下部内侧均呈上窄下宽的锥台形，其将推动卡瓦23沿径向向外伸展，此时齿状突起26穿过锚定通孔24探出卡瓦23套内并嵌入到井壁内，实现其锚定效果；在该过程中，径向凹槽27的底部将会卡在同列相邻锚定通孔24之间的卡瓦套筒22内侧，径向凹槽27的深度将影响齿状突起26的伸出尺寸；根据需求，锚定装置也可以采用现有公知技术。
[0028]如附图1所示，锚定通孔列的数量为四列，每列锚定通孔列均有两个锚定通孔24。
[0029]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。
【权利要求】
1.一种爪套式锚定装置，其特征在于包括中心筒、上挡套、锚定装置、定位爪套、锚定剪钉和液压驱动装置，中心筒的上部外侧固定安装有上挡套；中心筒的中部外侧通过锚定剪钉固定有定位爪套；定位爪套侧壁的下部圆周分布有不少于两个的开口槽，定位爪套的下部通过开口槽分隔成与开口槽数量相同的定位爪片，每个定位爪片的下部内外两侧均固定有凸台定位块，对应凸台定位块位置的中心筒外侧设置有定位槽，内侧的凸台定位块通过液压驱动装置的挤压位于定位槽内；在上挡套和定位爪套之间的中心筒外侧安装有能够在受压后径向伸展并嵌入到井壁内的锚定装置；中心筒的下部外侧固定有能推动定位爪套上行从而撑开锚定装置且能挤压和松开凸台定位块的液压驱动装置；中心筒的上端和下端分别设置有内螺纹或外螺纹。
2.根据权利要求1所述的爪套式锚定装置，其特征在于液压驱动装置包括憋压筒和外筒，憋压筒的上部内侧设置有内环台，憋压筒通过位于内环台位置的筒体剪钉固定在中心筒的下部外侧，对应凸台定位块位置的憋压筒上端内侧设置有压在凸台定位块上且位于内环台上方的定位凸台，憋压筒的外侧套装有外筒，外筒的下部和中心筒固定在一起；对应开口槽上方位置的定位爪套中部外侧有位于憋压筒上方的第一凸台，胶筒剪钉位于第一凸台的中部，外筒的上部套装在第一凸台外侧；位于筒体剪钉下方的中心筒和憋压筒上分别设置有能互相连通的中心筒进液孔和憋压筒进液孔；外筒的下部内侧有位于憋压筒下方的密封环台，位于中心筒进液孔上方的内环台与中心筒之间、位于憋压筒进液孔上方的憋压筒外侧与外筒内侧之间、密封环台内侧与中心筒外侧之间均设置有密封圈。
3.根据权利要求2所述的爪套式锚定装置，其特征在于憋压筒的下部外侧设置有位于筒体剪钉下方的憋压凹槽。
4.根据权利要求2或 3所述的爪套式锚定装置，其特征在于位于憋压筒下方的中心筒外侧有固定套，外筒的下部外侧与固定套的上部内侧通过螺纹连接固定在一起，固定套的下部内侧设置有套装在中心筒外侧的内凸台，外筒的底部与内凸台的顶端之间设置有内侧固定在中心筒外侧壁上的限位环。
5.根据权利要求2或3所述的爪套式锚定装置，其特征在于憋压筒的下部内侧与中心筒外侧之间设置有锁环，憋压筒的下部内侧与锁环外侧通过螺纹连接固定在一起，锁环上有轴向开口，轴向开口内设置有至少一个内部固定在中心筒上的防转钉，锁环的内壁上分布有止退倒齿，对应锁环上移行程位置的中心筒外侧设置有与止退倒齿相配合的筒体倒齿。
6.根据权利要求4所述的爪套式锚定装置，其特征在于憋压筒的下部内侧与中心筒外侧之间设置有锁环，憋压筒的下部内侧与锁环外侧通过螺纹连接固定在一起，锁环上有轴向开口，轴向开口内设置有至少一个内部固定在中心筒上的防转钉，锁环的内壁上分布有止退倒齿，对应锁环上移行程位置的中心筒外侧设置有与止退倒齿相配合的筒体倒齿。
7.根据权利要求2或3所述的爪套式锚定装置，其特征在于锚定装置包括卡瓦套筒和卡瓦；卡瓦套筒的上部内侧与上挡套的下部外侧固定安装在一起，卡瓦套筒的下部套装在定位爪套的上部外侧，且卡瓦套筒的下端座于外筒顶部；卡瓦套筒上圆周均布至少两列的锚定通孔列，每列锚定通孔列均包括至少两个由上至下间隔排列的锚定通孔；对应卡瓦套筒位置的中心筒的外侧设置有数量与锚定通孔列列数相同的卡瓦安装槽，每个卡瓦安装槽内均设置有位于卡瓦套筒内的卡瓦；对应锚定通孔位置的卡瓦的外侧均分布有横向排列的齿状突起，位于同列的相邻齿状突起之间均设置有径向凹槽；卡瓦的下部内侧呈上窄下宽的锥台形，定位爪套的上部外侧呈与卡瓦下部内侧相配合的上窄下宽的锥台形，定位爪套的上部穿入卡瓦套筒并位于卡瓦的下部内侧。
8.根据权利要求4所述的爪套式锚定装置，其特征在于锚定装置包括卡瓦套筒和卡瓦；卡瓦套筒的上部内侧与上挡套的下部外侧固定安装在一起，卡瓦套筒的下部套装在定位爪套的上部外侧，且卡瓦套筒的下端座于外筒顶部；卡瓦套筒上圆周均布至少两列的锚定通孔列，每列锚定通孔列均包括至少两个由上至下间隔排列的锚定通孔；对应卡瓦套筒位置的中心筒的外侧设置有数量与锚定通孔列列数相同的卡瓦安装槽，每个卡瓦安装槽内均设置有位于卡瓦套筒内的卡瓦；对应锚定通孔位置的卡瓦的外侧均分布有横向排列的齿状突起，位于同列的相邻齿状突起之间均设置有径向凹槽；卡瓦的下部内侧呈上窄下宽的锥台形，定位爪套的上部外侧呈与卡瓦下部内侧相配合的上窄下宽的锥台形，定位爪套的上部穿入卡瓦套筒并位于卡瓦的下部内侧。
9.根据权利要求5所述的爪套式锚定装置，其特征在于锚定装置包括卡瓦套筒和卡瓦；卡瓦套筒的上部内侧与上挡套的下部外侧固定安装在一起，卡瓦套筒的下部套装在定位爪套的上部外侧，且卡瓦套筒的下端座于外筒顶部；卡瓦套筒上圆周均布至少两列的锚定通孔列，每列锚定通孔列均包括至少两个由上至下间隔排列的锚定通孔；对应卡瓦套筒位置的中心筒的外侧设置有数量与锚定通孔列列数相同的卡瓦安装槽，每个卡瓦安装槽内均设置有位于卡瓦套筒内的卡瓦；对应锚定通孔位置的卡瓦的外侧均分布有横向排列的齿状突起，位于同列的相邻齿状突起之间均设置有径向凹槽；卡瓦的下部内侧呈上窄下宽的锥台形，定位爪套的上部外侧呈与卡瓦下部内侧相配合的上窄下宽的锥台形，定位爪套的上部穿入卡瓦套筒并位于卡瓦的下部内侧。
10.根据权利要求9所述的爪套式锚定装置，其特征在于锚定通孔列的数量为四列，每列锚定通孔列均有两个锚定通孔。
【文档编号】E21B23/01GK203515414SQ201320576031
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】宋朝晖, 王新, 章敬, 赵继斌, 王飞跃, 郑克祥, 柯学 申请人:中国石油集团西部钻探工程有限公司