火驱锚定装置的制作方法

本申请涉及油井生产领域，尤其涉及一种火驱锚定装置。

背景技术：

火驱锚定装置用于固定管柱与套管。

火驱也称为火烧油层，指一种用电、化学等方法使油层温度达到原油燃点，并向油层内注入空气或氧气使油层原油持续燃烧的采油方法。火烧油层成功的关键是油层点火的成功。油层点火主要有化学点火、电点火两种。电点火技术能够通过电加热器获取更高的点火温度，适用于油层燃烧门槛温度较高的油井。但现阶段单井电点火受制于管柱结构，只能进行单层点火单层定量注气，多层点火多层分别定量注气现阶段无法实现。因此现有技术中不具有能适用于多层点火的锚定器。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请实施方式提供一种能适用于多层点火的火驱锚定装置。

为实现上述目的，本申请提供了如下的技术方案：一种火驱锚定装置，包括：中心管，所述中心管的管壁上设置有开孔；缸体，所述缸体设置于所述中心管外，所述缸体与所述中心管之间形成有环形空间，所述环形空间内可移动地设置有活塞，所述活塞将所述环形空间分隔成上腔和下腔，所述下腔与所述开孔相连通，以使活塞能在所述下腔内的蒸汽压力下带动所述缸体向上移动；所述上腔内设置有膨胀体，所述膨胀体能在热力的作用下膨胀，以向所述缸体施加向上的作用力；卡瓦，所述设置于所述中心管外，所述卡瓦能在所述缸体向上移动时伸出锚定。

作为一种优选的实施方式，所述中心管的外壁上设置有位于所述卡瓦和所述缸体之间的锥体，所述锥体位于所述卡瓦的内侧，所述锥体具有截面积从上至下逐渐变大的第一锥面，所述卡瓦能在所述缸体向上移动时相对于所述锥体沿所述第一锥面向下移动。

作为一种优选的实施方式，所述缸体套设于所述锥体外，所述锥体、所述缸体、所述中心管以及所述活塞之间形成所述上腔。

作为一种优选的实施方式，所述锥体的外壁上设置有限位槽，所述缸体的内壁上设置有伸入所述限位槽内的限位凸起。

作为一种优选的实施方式，所述中心管的上端连接有上接头，所述上接头外设置有壳体，所述壳体位于所述卡瓦的外侧，所述壳体上设置有用于供所述卡瓦伸出锚定的开口。

作为一种优选的实施方式，所述上接头向下延伸形成伸入所述卡瓦与所述中心管之间的延伸端，所述延伸端的外壁形成截面积从上至下逐渐变小的第二锥面，所述卡瓦背对所述壳体的一侧设置有与所述第二锥面相配合的第三锥面。

作为一种优选的实施方式，所述中心管的外壁上设置有位于所述卡瓦和所述缸体之间的锥体，所述壳体的下端上设置有用于限制所述锥体向下移动的限制部。

作为一种优选的实施方式，所述中心管外设置有位于所述活塞下方的固定部，所述固定部能在所述缸体向上移动与所述缸体相固定。

作为一种优选的实施方式，所述中心管外套设有锁套，所述固定部设置于所述锁套的外壁上，所述锁套的内壁上设置有凹槽，所述中心管的外壁上设置有锁块，所述锁块位于所述凹槽的上方，所述锁块能在所述中心管向上移动后伸入所述凹槽内。

作为一种优选的实施方式，所述锁套通过解封剪钉与所述中心管相连，所述锁套能在所述解封剪钉断裂后向上移动。

作为一种优选的实施方式，所述中心管的下端连接有下接头，所述下接头的外壁上设置有环形凸起，所述缸体的下端连接有连接体，所述连接体通过坐封剪钉与所述环形凸起相连接。

作为一种优选的实施方式，所述锁套套设于所述下接头外，所述锁块设置于所述下接头上，所述下接头与所述中心管之间设置有密封件，所述密封件位于所述锁块的上方。

作为一种优选的实施方式，所述密封件为石墨，所述锁套与所述中心管之间设置有压环，所述压环将所述石墨抵紧于所述下接头与所述中心管之间。

作为一种优选的实施方式，所述缸体与所述中心管之间固设有止挡件，所述止挡件位于所述锁套的上方，所述止挡件与所述锁套之间设置有弹性件，所述弹性件能在所述缸体向上移动时被压缩，且所述缸体能在所述弹性件的弹力作用下向下移动。

作为一种优选的实施方式，所述止挡件与所述锁套之件可移动地设置有压紧件，所述弹性件设置于所述止挡件与所述压紧件之间，所述缸体的内壁向内延伸形成台阶面，所述台阶面能在所述缸体向上移动时与所述压紧件相抵。

借由以上的技术方案，本申请实施方式所述的火驱锚定装置通过设置缸体，在缸体与中心管之间设置活塞，且通过活塞形成上腔和下腔，该上腔内设置膨胀体，该下腔与开孔相连通，使得缸体能受到两个方面的作用力，从而缸体上受到的作用力较大，如此缸体能在该两个方面的作用力下向上移动，如此使得卡瓦伸出锚定。且由于膨胀体在热力的作用下膨胀，活塞在蒸汽压力的作用下移动，所以使得缸体向上移动的动力源均来自于火驱点火前的注蒸汽预热过程，如此本申请实施方式所述的火驱锚定装置无需其他的动力装置，因此，本申请实施方式提供了一种能适用于多层点火的火驱锚定装置。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：

图1为本申请实施方式的火驱锚定装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

请参阅图1，本实施方式所提供的一种火驱锚定装置，包括：中心管11，所述中心管11的管壁上设置有开孔13；缸体15，所述缸体15设置于所述中心管11外，所述缸体15与所述中心管11之间形成有环形空间，所述环形空间内可移动地设置有活塞17，所述活塞17将所述环形空间分隔成上腔和下腔，所述下腔与所述开孔13相连通，以使活塞17能在所述下腔内的蒸汽压力下带动所述缸体15向上移动；所述上腔内设置有膨胀体19，所述膨胀体19能在热力的作用下膨胀，以向所述缸体15施加向上的作用力；卡瓦21，所述设置于所述中心管11外，所述卡瓦21能在所述缸体15向上移动时伸出锚定。

使用时，首先将中心管11与外部管柱相连接。由于在火驱点火前通常有一轮注蒸汽预热过程。所以在通过外部管柱向中心管11内注蒸汽预热这一过程中，一方面注蒸汽的压力通过开孔13作用于活塞17上，使得活塞17带动缸体15向上移动；另一方面，上腔内的膨胀体19在热力的作用下膨胀，也推动缸体15向上移动。即缸体15在下腔内的蒸汽压力下以及上腔内的膨胀体19的压力下向上移动，从而使得卡瓦21伸出锚定。

由以上方案可以看出，本申请实施方式所述的火驱锚定装置通过设置缸体15，在缸体15与中心管11之间设置活塞17，且通过活塞17形成上腔和下腔，该上腔内设置膨胀体19，该下腔与开孔13相连通，使得缸体15能受到两个方面的作用力，从而缸体15上受到的作用力较大，如此缸体15能在该两个方面的作用力下向上移动，如此使得卡瓦21伸出锚定。且由于膨胀体19在热力的作用下膨胀，活塞17在蒸汽压力的作用下移动，所以使得缸体15向上移动的动力源均来自于火驱点火前的注蒸汽预热过程，如此本申请实施方式所述的火驱锚定装置无需其他的动力装置，因此，本申请实施方式提供了一种能适用于多层点火的火驱锚定装置。

如图1所示，在本实施方式中，中心管11上下贯通。中心管11的管壁上设置有开孔13，该开孔13与中心管11的内部相连通。由于在火驱点火前通常有一轮注蒸汽预热过程，所以在通过外部管柱向中心管11内注蒸汽预热这一过程中，该注蒸汽的压力能通过开孔13作用于活塞17上。

在本实施方式中，缸体15上下贯通。缸体15套设于中心管11外，缸体15与中心管11之间形成有环形空间，环形空间内可移动地设置有活塞17，活塞17将环形空间分隔成上腔和下腔。该上腔为密封腔。从而膨胀体19能在热力的作用下膨胀。下腔与开孔13相连通，以使活塞17能在下腔内的蒸汽压力下带动缸体15向上移动。

在本实施方式中，中心管11外设置有卡瓦21。该卡瓦21具有锯齿。从而卡瓦21能在所述缸体15向上移动时与套管相锚定。进而将外部管柱与套管相锚定。由于膨胀体19在热力的作用下膨胀，活塞17在蒸汽压力的作用下移动，所以使得缸体15向上移动的动力源均来自于火驱点火前的注蒸汽预热过程，如此本申请实施方式所述的火驱锚定装置无需其他的动力装置，因此，本申请实施方式提供了一种能适用于多层点火的火驱锚定装置。

在一个实施方式中，中心管11的外壁上设置有位于卡瓦21和缸体15之间的锥体23，锥体23位于卡瓦21的内侧，锥体23具有截面积从上至下逐渐变大的第一锥面29，卡瓦21能在缸体15向上移动时相对于锥体23沿第一锥面29向下移动。从而卡瓦21能在缸体15向上移动时向外伸出以能与套管相锚定。

进一步地，缸体15套设于锥体23外，锥体23、缸体15、中心管11以及活塞17之间形成上腔。

进一步地，锥体23的外壁上设置有限位槽，缸体15的内壁上设置有伸入限位槽内的限位凸起27。从而使得锥体23与缸体15相连接，如此锥体23与缸体15能同步向上移动，从而使得卡瓦21能相对于锥体23沿第一锥面29向下移动。当然，锥体23与缸体15之间的连接方式不限于此，还可以是其他的连接方式，例如焊接、一体成型、螺纹连接、螺钉连接等。

在一个实施方式中，中心管11的上端连接有上接头31，上接头31外设置有壳体33，壳体33位于卡瓦21的外侧，壳体33上设置有用于供卡瓦21伸出锚定的开口35。从而在下入外部管柱的过程中，卡瓦21位于壳体33的内部，如此避免卡瓦21伸出开口35与套管相锚定而妨碍外部管柱的顺利下入。进一步地，上接头31的外壁上设置有卡瓦21套，该卡瓦21套上设置有向外延伸的止挡部，该止挡部位于壳体33的上方，从而该止挡部能与壳体33相抵，以限制壳体33向上移动。

优选地，上接头31向下延伸形成伸入卡瓦21与中心管11之间的延伸端39，延伸端39的外壁形成截面积从上至下逐渐变小的第二锥面41，卡瓦21背对壳体33的一侧设置有与第二锥面41相配合的第三锥面。从而一方面使得卡瓦21能被收容于壳体33内；另一方面卡瓦21能在液缸向上移动时，使得卡瓦21能相对于延伸端39沿第三锥面向上移动，从如此卡瓦21能伸出开口35。因此，进一步促进了卡瓦21向外移动的速度。

进一步地，中心管11的外壁上设置有位于卡瓦21和缸体15之间的锥体23，壳体33的下端上设置有用于限制锥体23向下移动的限制部37。从而使得锥体23能被锥体23限位。

在一个实施方式中，中心管11外设置有位于活塞17下方的固定部67，固定部67能在缸体15向上移动与缸体15相固定。从而当缸体15与固定部67固定后，能防止卡瓦21的回缩，进而保证锚定效果。

在一个实施方式中，中心管11外套设有锁套43，固定部67设置于锁套43的外壁上，锁套43的内壁上设置有凹槽，中心管11的外壁上设置有锁块，锁块位于凹槽的上方，锁块能在中心管11向上移动后伸入凹槽内。从而解封时，可以首先上提外部管柱，以使得外部管柱带动中心管11向上移动，进而使得中心管11上的锁块进入锁套43的凹槽内。从而固定锁套43。

优选地，锁套43通过解封剪钉45与中心管11相连，锁套43能在解封剪钉45断裂后向上移动。从而使得锁套43能通过解封剪钉45与中心管11相连接。而解封时上提外部管柱，可以使得解封剪钉45剪断，从而中心管11能相对于锁套43向上移动，以使得锁块进入锁套43的凹槽内。

进一步地，中心管11的下端连接有下接头47，下接头47的外壁上设置有环形凸起49，缸体15的下端连接有连接体51，连接体51通过坐封剪钉53与环形凸起49相连接。从而使得缸体15能通过坐封剪钉53与中心管11相连接。而坐封时，缸体15在蒸汽压力和膨胀体19的膨胀压力下能够剪断坐封剪钉53，从而向上移动。

进一步地，锁套43套设于下接头47外，锁块设置于下接头47上，下接头47与中心管11之间设置有密封件55，密封件55位于锁块的上方。从而密封件55能防止蒸汽能通过中心管11与锁套43之间的间隙流入缸体15内。进一步地，该密封件55为石墨。当然该密封件55的材料不限于此，还可以是其他的材料，例如密封填料。进一步地，锁套43与中心管11之间设置有压环57，压环57将密封件55抵紧于下接头47与中心管11之间。

在一个实施方式中，缸体15与中心管11之间固设有止挡件59，止挡件59位于锁套43的上方，止挡件59与锁套43之间设置有弹性件61，弹性件61能在缸体15向上移动时被压缩，且缸体15能在弹性件61的弹力作用下向下移动。解封时，当锁套43被固定后，缸体15能在弹性件61的弹力作用下向下移动，从而实现解封。该弹性件61为弹簧，但是该弹性件61的材料不限于此，还可以是其他的材料，例如橡胶。具体地，止挡件59与锁套43之件可移动地设置有压紧件63，弹性件61设置于止挡件59与压紧件63之间，缸体15的内壁向内延伸形成台阶面65，台阶面65能在缸体15向上移动时与压紧件63相抵。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。