一种高安全性水力锚的制作方法

本实用新型涉及一种水力锚工具，尤其涉及一种高安全性水力锚，属于油田用水力锚工具技术领域。

背景技术：

在油田开发作业过程中，水力锚是一种有效的常用管柱锚定装置，主要用于油水井压裂、酸化、高压分注等工艺中对管柱的锚定，从而提高井下工具及管柱的承压能力，防止因封隔器上、下压差很大而引起管柱弯曲或窜动，导致封隔器失效。部分注水井在长时间注水后，水力锚锚瓦难以收回，造成注水管柱卡住，需要上大修作业。

由于现有水力锚在材质及结构上存在局限性，在应用中锚瓦存在以下问题：1结垢、砂卡等造成锚瓦不能正常复位，使得水力锚不能正常起出正常管柱；2锚瓦材质硬度高，坚硬的锚瓦对套管会造成严重伤害，特别是一些老井会造成作业层段套损或套漏。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种高安全性水力锚，可以可靠锚定在套管内壁，长时间锚定不会损坏套管，且解除锚定时，锚瓦可以可靠复位。

为解决以上技术问题，本实用新型的一种高安全性水力锚，包括锚体，所述锚体的上端设有锥形母螺纹，所述锚体的下端设有锥形公螺纹，沿锚体的轴线设有锚体中心孔，沿锚体的轴向设有多个锚定截面，每个锚定截面的圆周上对称分布有多个锚体径向孔，各锚体径向孔中分别设有锚瓦，各锚瓦的底部外周通过o形圈与锚体径向孔实现密封，各锚瓦的外端面中心分别设有锚瓦沉孔，各锚瓦沉孔中分别嵌有压簧，所述压簧的外端头抵靠在压板的内壁上，所述压板嵌于各锚瓦外端面的锚瓦竖向沉槽及锚体外周的锚体竖向沉槽中，所述锚瓦竖向沉槽的深度大于所述锚体竖向沉槽的深度，所述压板通过压板固定螺钉固定在所述锚体上，各锚瓦的外齿面分别包覆有橡胶保护层；所述锚体中心孔的上端设有锚体螺纹孔，所述锚体螺纹孔中旋接有防砂管，所述防砂管的下端沿锚体中心孔的内壁向下延伸且两者之间留有间隙；各锚体径向孔均为等直径贯通孔，各锚瓦的内端面分别抵靠在所述防砂管的圆周上。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：锚体通过锥形母螺纹与上方管柱连接，通过锥形公螺纹与下方管柱连接，各锚瓦外周的o形圈与锚体径向孔实现密封，使管柱内外的压差对锚瓦产生推力。压簧支撑在压板与各锚瓦之间，锚定前，管柱内的内外的水压处于平衡状态，压簧的张力使各锚瓦处于缩回状态。当管柱内憋压时，管柱内部压力高于外部压力，液压推动锚瓦克服各压簧的张力伸出，锚瓦包裹橡胶保护层的齿部抵靠在套管内壁时，这时水力锚进入锚定状态。当管柱内部压力不大于外部压力时，各锚瓦在压簧弹力作用下回缩，接触锚定。锚瓦的齿部与套管之间通过橡胶保护层接触，保护了套管不受伤害；且橡胶保护层将锚瓦齿包裹，使其不易生锈结垢，不受造成管柱卡死。管柱内的液力可以向上通过防砂管与锚体中心孔之间的缝隙，对各锚瓦施加推力；同时防砂管遮挡住各锚体径向孔的内端口，防止砂粒进入锚体径向孔中，使用过程中水力锚的锚瓦不会因砂卡不回收。此外，各锚瓦的内端面抵靠在防砂管上，使锚体中心孔直接贯通，不需要留内台阶供锚瓦定位，减少了台阶处砂卡的风险。

作为本实用新型的改进，所述压板的内壁设有多个压板沉孔，各所述压簧的外端头嵌于相应的压板沉孔中。压簧的两端分别嵌于压板沉孔及锚瓦沉孔中，十分稳定，可避免压簧出现歪斜。

作为本实用新型的进一步改进，所述压簧包括共轴线的内压簧和外压簧，所述外压簧套装在所述内压簧的外周，且两者长度相等。设置嵌套的两个压簧，可以产生更大的张力，且锚瓦的动作更加可靠。

作为本实用新型的进一步改进，所述锚体竖向沉槽的宽度大于所述锚瓦竖向沉槽的宽度。可以增大从压板两侧露出的锚瓦齿的面积，提高锚定效果。

作为本实用新型的进一步改进，相邻两锚体径向孔之间及所述压板的两端分别设有所述压板固定螺钉，各压板固定螺钉均为一字槽沉头螺钉。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。

图1为本实用新型高安全性水力锚的结构示意图。

图中：1.锚体；1a.锥形母螺纹；1b.锥形公螺纹；1c.锚体竖向沉槽；2.压板固定螺钉；3.锚瓦；3a.锚瓦竖向沉槽；3b.橡胶保护层；4.o形圈；5.内压簧；6.外压簧；7.压板；8.防砂管。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的高安全性水力锚包括锚体1，锚体1的上端设有锥形母螺纹1a，锚体1的下端设有锥形公螺纹1b，沿锚体1的轴线设有锚体中心孔，沿锚体1的轴向设有多个锚定截面，每个锚定截面的圆周上对称分布有多个锚体径向孔，各锚体径向孔中分别设有锚瓦3，各锚瓦3的底部外周通过o形圈4与锚体径向孔实现密封，各锚瓦3的外端面中心分别设有锚瓦沉孔，各锚瓦沉孔中分别嵌有压簧，压簧的外端头抵靠在压板7的内壁上，压板7嵌于各锚瓦3外端面的锚瓦竖向沉槽3a及锚体1外周的锚体竖向沉槽1c中，锚瓦竖向沉槽3a的深度大于锚体竖向沉槽1c的深度，压板7通过压板固定螺钉2固定在锚体1上，各锚瓦3的外齿面分别包覆有橡胶保护层3b。

锚体1通过锥形母螺纹1a与上方管柱连接，通过锥形公螺纹1b与下方管柱连接，各锚瓦3外周的o形圈4与锚体径向孔实现密封，使管柱内外的压差对锚瓦3产生推力。压簧支撑在压板7与各锚瓦3之间，锚定前，管柱内的内外的水压处于平衡状态，压簧的张力使各锚瓦3处于缩回状态。当管柱内憋压时，管柱内部压力高于外部压力，液压推动锚瓦3克服各压簧的张力伸出，锚瓦3包裹橡胶保护层3b的齿部抵靠在套管内壁时，这时水力锚进入锚定状态。当管柱内部压力不大于外部压力时，各锚瓦3在压簧弹力作用下回缩，接触锚定。锚瓦3的齿部与套管之间通过橡胶保护层3b接触，保护了套管不受伤害；且橡胶保护层3b将锚瓦齿包裹，使其不易生锈结垢，不受造成管柱卡死。

压板7的内壁设有多个压板沉孔，各压簧的外端头嵌于相应的压板沉孔中。压簧的两端分别嵌于压板沉孔及锚瓦沉孔中，十分稳定，可避免压簧出现歪斜。

压簧包括共轴线的内压簧5和外压簧6，外压簧6套装在内压簧5的外周，且两者长度相等。设置嵌套的两个压簧，可以产生更大的张力，且锚瓦3的动作更加可靠。

锚体中心孔的上端设有锚体螺纹孔，锚体螺纹孔中旋接有防砂管8，防砂管8的下端沿锚体中心孔的内壁向下延伸且两者之间留有间隙；各锚体径向孔均为等直径贯通孔，各锚瓦3的内端面分别抵靠在防砂管8的圆周上。管柱内的液力可以向上通过防砂管8与锚体中心孔之间的缝隙，对各锚瓦3施加推力；同时防砂管8遮挡住各锚体径向孔的内端口，防止砂粒进入锚体径向孔中，使用过程中水力锚的锚瓦3不会因砂卡不回收。此外，各锚瓦3的内端面抵靠在防砂管8上，使锚体中心孔直接贯通，不需要留内台阶供锚瓦3定位，减少了台阶处砂卡的风险。

锚体竖向沉槽1c的宽度大于锚瓦竖向沉槽3a的宽度。可以增大从压板7两侧露出的锚瓦齿的面积，提高锚定效果。

相邻两锚体径向孔之间及压板7的两端分别设有压板固定螺钉2，各压板固定螺钉2均为一字槽沉头螺钉，便于采用一字螺丝刀旋接，拧紧后则完全嵌入压板7中。

以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。