水力锚的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种水力锚。
【背景技术】
[0002]水力锚是一种油田井下注水、压裂、酸化等高压作业固定管柱常用的井下工具。其工作原理是:水力锚的上部与作业管柱连接，下部连接封隔器、配水器等井下工具，当油管内注入高压液体后，设置在水力锚的锚爪会在锚体内部的压力作用下向外移动，锚爪外端面上的咬合牙会与套管的内壁面锚定，起到固定管柱作用；当油管内高压液体被放出后，锚爪又会在弹簧弹力的作用下回位，随着管柱起出。
[0003]目前，市售的水力锚如中国专利文献201220730518.7公开的结构，包括管套状的锚体，锚体上开设有径向贯穿的密封孔，密封孔上装配有处于沿锚体径向导向移动装配在密封孔内的锚爪和固设在密封孔外端孔口上的压板，压板和锚爪之间装配有回位弹簧。其中回位弹簧为顶装在锚爪和压板之间的单个圆柱螺旋压簧，虽然该回位弹簧在一般情况下能够保证锚爪从套管的内壁面上脱离，但在实际使用过程中，在高压液体将锚爪锚定在套管的内壁面上后，回位弹簧的弹性力过小的话，锚爪很难从套筒的内壁面上脱开；而如果回位弹簧的弹性力过大的话，回位弹簧和压板又很难被装配在锚体上，从而使得这种水力锚存在装配不便和锚爪回位不可靠的问题，影响正常的油田作业。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种水力锚，旨在解决现有技术中锚爪回位不可靠及压板和回位弹簧安装不便的问题。
[0005]为了实现以上目的，本实用新型中水力锚的技术方案如下:
[0006]水力锚，包括套管状的锚体，锚体上开设有沿径向贯穿管壁的密封孔，密封孔上装配有沿径向导向移动装配在密封孔内的锚爪和固定在密封孔外端孔口上的压板，压板和锚爪之间顶装有用于向锚体内顶推锚爪的回位弹簧，回位弹簧的内侧和/或外侧套装有处于压板和锚爪之间的补偿弹性件，补偿弹性件在密封孔中沿锚体径向伸缩的行程中具有用于在锚爪的外端锚定在套管的内壁面上时向内顶压锚爪的收缩位、用于在锚爪完全退回到密封孔后伸展到自然长度并与压板和/或锚爪脱开的伸展位。
[0007]补偿弹性件为套装在回位弹簧内侧和/或外侧的螺旋柱状压簧，补偿弹性件的自然长度小于锚爪完全退回到密封孔后回位弹簧的长度。
[0008]补偿弹性件同轴装配在回位弹簧的内侧。
[0009]锚爪、回位弹簧和补偿弹性件组成的单元定位为弹性锚单元，弹性锚单元有一组以上，每组弹性锚单元由两个以上在锚体轴向间隔排布的弹性锚单元组成，同组中各弹性锚单元的外端顶装在同一沿锚体轴向延伸的压板上。
[0010]弹性锚单元有两组以上并在锚体的周向间隔均布。
[0011]弹性锚单元有三组，每组有两个弹性锚单元。
[0012]锚爪的外端面上的用于与套管的内壁面锚定连接的部分定义为外咬合面、内端面上的供锚体内腔中注入的液体作用的部分定义为内承压面，内承压面的面积小于外咬合面的面积。
[0013]锚爪的外周面上开设有环形的密封槽，密封槽内装配有与密封孔的孔壁面周面密封配合的密封盘根。
[0014]本实用新型中回位弹簧的内侧和/或外侧套装有处于压板和锚爪之间的补偿弹性件，补偿弹性件在密封孔中沿锚体径向伸缩的行程中具有用于在锚爪的外端锚定在套管的内壁面上时向内顶压锚爪的收缩位、用于在锚爪完全退回到密封孔后伸展到自然长度并与压板和/或锚爪脱开的伸展位。在使用时，当锚体的内腔中注入高压液体后，高压液体将作用在锚爪的内端面上，以使锚爪在高压液体的推动下克服回位弹簧和补偿弹性件的弹性力而向外移动，而在锚爪向外移动的过程中，当回位弹性件开始被压缩时，补偿弹性件是与压板和/或锚爪脱开的，此时只有回位弹簧向锚爪施加阻止其向外移动的阻尼力，而随着回位弹簧的继续压缩，补偿弹性件将被夹紧在锚爪和压板之间，并随着锚爪的外移而逐渐被压缩，此时补偿弹性件和回位弹簧将一起向锚爪施加阻止其外移的阻尼力，直至锚爪的外端锚定在套管的内壁面上补偿弹性件和回位弹簧施加在锚爪的内推顶压力也达到最大；当锚体中高压液体被释放后，锚爪将被补偿弹性件和回位弹簧一起向内顶推而回到初始位置，在此过程中，当锚爪开始向内移动时，锚爪将受到补偿弹性件和回位弹簧一起施加的内推弹性力，而随着锚爪的内移，补偿弹性件会逐渐与锚爪脱开，直至后期完全依靠回位弹簧向内推动锚爪。因此本实用新型通过在回位弹簧的内侧和/或外侧设置补偿弹性件来减缓锚爪外移的速度、加快锚爪内移的速度，同时也实现两级阻尼的效果，使得锚爪在回位的起始阶段受到更大的顶推力，同时也通过补偿弹性件来减少回位弹簧所承受的载荷，减缓回位弹簧的损伤速度，从而解决了现有技术中锚爪回位不可靠及压板。另外，因锚爪回位到初始位置后，补偿弹性件是与压板和/或锚爪脱开的，所以在水力锚装配阶段，补偿弹性件是不会对锚爪在锚体上的安装造成阻碍的，这样即使在使用过程中回位弹簧的刚度有一定的误差，也能够补偿弹性件的刚度来进行弥补，从而回位弹性件可以选取一些便于安装的刚度较小的弹簧，也就解决了现有技术中回位弹簧安装不便的问题。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；
[0016]图2是图1中锚爪的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]本实用新型中水力锚的实施例:如图1和图2所示，该水力锚是一种适用于油田开采用管柱上的锚定装置，包括上下延伸的套管状的锚体1，锚体I的管壁上沿周向间隔均布有三个弹性锚组件，每个弹性锚组件由一组弹性锚单元、一个压板4和三个紧固螺钉2构成，每组弹性锚单元又是由两个上下间隔的弹性锚单元组成。压板4为通过三个紧固螺钉2固定在锚体I的外周面上的上下延伸的条状板体。弹性锚单元由锚爪3、回位弹簧5和补偿弹性件6构成，锚爪3沿锚体I径向导向移动装配在锚体I的管壁上开设的密封孔中，回位弹簧5顶装在锚爪3和