压板4之间，补偿弹性件6为装配在锚爪3和压板4之间的螺旋柱状压簧，补偿弹性件6套装在回位弹簧5内侧，且在锚爪3处于初始位置时补偿弹性件6处于自然长度并与压板4脱开。
[0018]锚爪3是沿锚体I径向延伸的圆柱体。锚爪3的内端的外周面上开设有环形的密封槽31，密封槽31内嵌装有与密封孔的孔壁面周面密封配合的密封盘根；锚爪3的外端的外周面上凸设有环形的定位凸肩32，以使锚爪3的外端比内端粗大。锚爪3的内端面为与锚体I内腔中气体接触而供锚体I内腔中注入的高压液体作用的内承压面35，锚爪3的外端面上设有锚牙的部分为用于锚定连接在套管的内壁面上的外咬合面36，外咬合面36的面积比内承压面35的面积大。在锚爪3的外端面上开设有供压板4嵌装的一字型的上下延伸的压板槽33，并在压板槽33的槽底处开设有沿销体I径向延伸的外端开口、内端封闭的装配盲孔34，该装配盲孔34供回位弹簧5和补偿弹性件6同轴装入，回位弹簧5和补偿弹性件6的内端顶装在装配盲孔34的封闭端面上、外端可顶装在压板4的内侧板面上。
[0019]回位弹簧5在锚爪3移动前后均顶装在锚爪3和压板4之间，而补偿弹性件6在锚爪3处于初始位置时是与压板4脱开的，补偿弹性件6的自然长度小于锚爪3完全退回到密封孔后回位弹簧5的长度，这样补偿弹性件6在密封孔中沿锚体I径向伸缩的行程中具有在锚爪3的外端锚定在套管的内壁面上时向内顶压锚爪3的收缩位、在锚爪3完全退回到密封孔后伸展到自然长度并与压板4脱开的伸展位，以在锚爪3和压板4之间形成两级阻尼效果，实现锚爪3慢伸快退的锚定方式，即在锚爪3处于初始位置时，补偿弹性件6的外端是与压板4的内侧板面间隔设置的。
[0020]锚体I的内孔自上而下依次为大孔段、锥孔段和小孔段，其中大孔段为孔壁面上设有内螺纹的螺孔段，锥孔段供衬套安装时衬套的上端定心限位装配，小孔段的孔壁面用于与衬套的外周面缩颈部分配合而形成环形间隙。密封孔为开设在小孔段的孔壁上的外大内小的三级台阶孔，该台阶孔内设有朝外的环形的外台阶面和内台阶面，其中外台阶面用于挡止在锚爪3的定位凸肩32上，内台阶面用于挡止在锚爪3的内端面的外缘部分上。
[0021]本实施例中水力锚中锚爪3的内承压面35小于外咬合面36，相当于锚定咬合面的表面积增大，压强变小，当锚爪3承压向外移动与套管咬合锚定时，减缓了锚爪3因承压过高对套管产生过度咬合伤害；锚体I设有六个密封孔，既满足了设备一定锚定力的要求，同时密封孔的数量降低到了最低，有效的简化了水力锚的加工工序，降低其加工成本；锚爪3的中心部位装有大小不同的回位弹簧5和补偿弹性件6，这样锚爪3更容易复位，提高了水力锚的安全性和寿命。
[0022]在上述实施例中，补偿弹性件是螺旋柱状压簧，在其他实施例中，补偿弹性件也可以是弹性垫块、弹性气囊等。同时补偿弹性件即可设置在回位弹簧的内侧，也可以设置在补偿弹性件的外侧。
【主权项】
1.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，其特征在于，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。
2.根据权利要求1所述的水力锚，其特征在于，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。
3.根据权利要求2所述的水力锚，其特征在于，补偿弹性件同轴装配在回位弹簧的内侧。
4.根据权利要求1或2或3所述的水力锚，其特征在于，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。
5.根据权利要求4所述的水力锚，其特征在于，弹性锚单元有两组以上并在锚体的周向间隔均布。
6.根据权利要求5所述的水力锚，其特征在于，弹性锚单元有三组，每组有两个弹性锚单元。
7.根据权利要求1或2或3所述的水力锚，其特征在于，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。
8.根据权利要求1或2或3所述的水力锚，其特征在于，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。
【专利摘要】本实用新型公开了一种水力锚。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。从而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。
【IPC分类】E21B23-01
【公开号】CN204327016
【申请号】CN201420669042
【发明人】沈威, 张朋, 马宏伟, 刘建国, 王小勇, 周建华
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技术研究院
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年11月11日