水力錨的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種水力錨。
【背景技術(shù)】
[0002]水力錨是一種油田井下注水、壓裂、酸化等高壓作業(yè)固定管柱常用的井下工具。其工作原理是:水力錨的上部與作業(yè)管柱連接，下部連接封隔器、配水器等井下工具，當(dāng)油管內(nèi)注入高壓液體后，設(shè)置在水力錨的錨爪會(huì)在錨體內(nèi)部的壓力作用下向外移動(dòng)，錨爪外端面上的咬合牙會(huì)與套管的內(nèi)壁面錨定，起到固定管柱作用；當(dāng)油管內(nèi)高壓液體被放出后，錨爪又會(huì)在彈簧彈力的作用下回位，隨著管柱起出。
[0003]目前，市售的水力錨如中國(guó)專利文獻(xiàn)201220730518.7公開(kāi)的結(jié)構(gòu)，包括管套狀的錨體，錨體上開(kāi)設(shè)有徑向貫穿的密封孔，密封孔上裝配有處于沿錨體徑向?qū)蛞苿?dòng)裝配在密封孔內(nèi)的錨爪和固設(shè)在密封孔外端孔口上的壓板，壓板和錨爪之間裝配有回位彈簧。其中回位彈簧為頂裝在錨爪和壓板之間的單個(gè)圓柱螺旋壓簧，雖然該回位彈簧在一般情況下能夠保證錨爪從套管的內(nèi)壁面上脫離，但在實(shí)際使用過(guò)程中，在高壓液體將錨爪錨定在套管的內(nèi)壁面上后，回位彈簧的彈性力過(guò)小的話，錨爪很難從套筒的內(nèi)壁面上脫開(kāi)；而如果回位彈簧的彈性力過(guò)大的話，回位彈簧和壓板又很難被裝配在錨體上，從而使得這種水力錨存在裝配不便和錨爪回位不可靠的問(wèn)題，影響正常的油田作業(yè)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種水力錨，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中錨爪回位不可靠及壓板和回位彈簧安裝不便的問(wèn)題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型中水力錨的技術(shù)方案如下:
[0006]水力錨，包括套管狀的錨體，錨體上開(kāi)設(shè)有沿徑向貫穿管壁的密封孔，密封孔上裝配有沿徑向?qū)蛞苿?dòng)裝配在密封孔內(nèi)的錨爪和固定在密封孔外端孔口上的壓板，壓板和錨爪之間頂裝有用于向錨體內(nèi)頂推錨爪的回位彈簧，回位彈簧的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)套裝有處于壓板和錨爪之間的補(bǔ)償彈性件，補(bǔ)償彈性件在密封孔中沿錨體徑向伸縮的行程中具有用于在錨爪的外端錨定在套管的內(nèi)壁面上時(shí)向內(nèi)頂壓錨爪的收縮位、用于在錨爪完全退回到密封孔后伸展到自然長(zhǎng)度并與壓板和/或錨爪脫開(kāi)的伸展位。
[0007]補(bǔ)償彈性件為套裝在回位彈簧內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)的螺旋柱狀壓簧，補(bǔ)償彈性件的自然長(zhǎng)度小于錨爪完全退回到密封孔后回位彈簧的長(zhǎng)度。
[0008]補(bǔ)償彈性件同軸裝配在回位彈簧的內(nèi)側(cè)。
[0009]錨爪、回位彈簧和補(bǔ)償彈性件組成的單元定位為彈性錨單元，彈性錨單元有一組以上，每組彈性錨單元由兩個(gè)以上在錨體軸向間隔排布的彈性錨單元組成，同組中各彈性錨單元的外端頂裝在同一沿錨體軸向延伸的壓板上。
[0010]彈性錨單元有兩組以上并在錨體的周向間隔均布。
[0011]彈性錨單元有三組，每組有兩個(gè)彈性錨單元。
[0012]錨爪的外端面上的用于與套管的內(nèi)壁面錨定連接的部分定義為外咬合面、內(nèi)端面上的供錨體內(nèi)腔中注入的液體作用的部分定義為內(nèi)承壓面，內(nèi)承壓面的面積小于外咬合面的面積。
[0013]錨爪的外周面上開(kāi)設(shè)有環(huán)形的密封槽，密封槽內(nèi)裝配有與密封孔的孔壁面周面密封配合的密封盤根。
[0014]本實(shí)用新型中回位彈簧的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)套裝有處于壓板和錨爪之間的補(bǔ)償彈性件，補(bǔ)償彈性件在密封孔中沿錨體徑向伸縮的行程中具有用于在錨爪的外端錨定在套管的內(nèi)壁面上時(shí)向內(nèi)頂壓錨爪的收縮位、用于在錨爪完全退回到密封孔后伸展到自然長(zhǎng)度并與壓板和/或錨爪脫開(kāi)的伸展位。在使用時(shí)，當(dāng)錨體的內(nèi)腔中注入高壓液體后，高壓液體將作用在錨爪的內(nèi)端面上，以使錨爪在高壓液體的推動(dòng)下克服回位彈簧和補(bǔ)償彈性件的彈性力而向外移動(dòng)，而在錨爪向外移動(dòng)的過(guò)程中，當(dāng)回位彈性件開(kāi)始被壓縮時(shí)，補(bǔ)償彈性件是與壓板和/或錨爪脫開(kāi)的，此時(shí)只有回位彈簧向錨爪施加阻止其向外移動(dòng)的阻尼力，而隨著回位彈簧的繼續(xù)壓縮，補(bǔ)償彈性件將被夾緊在錨爪和壓板之間，并隨著錨爪的外移而逐漸被壓縮，此時(shí)補(bǔ)償彈性件和回位彈簧將一起向錨爪施加阻止其外移的阻尼力，直至錨爪的外端錨定在套管的內(nèi)壁面上補(bǔ)償彈性件和回位彈簧施加在錨爪的內(nèi)推頂壓力也達(dá)到最大；當(dāng)錨體中高壓液體被釋放后，錨爪將被補(bǔ)償彈性件和回位彈簧一起向內(nèi)頂推而回到初始位置，在此過(guò)程中，當(dāng)錨爪開(kāi)始向內(nèi)移動(dòng)時(shí)，錨爪將受到補(bǔ)償彈性件和回位彈簧一起施加的內(nèi)推彈性力，而隨著錨爪的內(nèi)移，補(bǔ)償彈性件會(huì)逐漸與錨爪脫開(kāi)，直至后期完全依靠回位彈簧向內(nèi)推動(dòng)錨爪。因此本實(shí)用新型通過(guò)在回位彈簧的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)設(shè)置補(bǔ)償彈性件來(lái)減緩錨爪外移的速度、加快錨爪內(nèi)移的速度，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)兩級(jí)阻尼的效果，使得錨爪在回位的起始階段受到更大的頂推力，同時(shí)也通過(guò)補(bǔ)償彈性件來(lái)減少回位彈簧所承受的載荷，減緩回位彈簧的損傷速度，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中錨爪回位不可靠及壓板。另外，因錨爪回位到初始位置后，補(bǔ)償彈性件是與壓板和/或錨爪脫開(kāi)的，所以在水力錨裝配階段，補(bǔ)償彈性件是不會(huì)對(duì)錨爪在錨體上的安裝造成阻礙的，這樣即使在使用過(guò)程中回位彈簧的剛度有一定的誤差，也能夠補(bǔ)償彈性件的剛度來(lái)進(jìn)行彌補(bǔ)，從而回位彈性件可以選取一些便于安裝的剛度較小的彈簧，也就解決了現(xiàn)有技術(shù)中回位彈簧安裝不便的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是圖1中錨爪的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本實(shí)用新型中水力錨的實(shí)施例:如圖1和圖2所示，該水力錨是一種適用于油田開(kāi)采用管柱上的錨定裝置，包括上下延伸的套管狀的錨體1，錨體I的管壁上沿周向間隔均布有三個(gè)彈性錨組件，每個(gè)彈性錨組件由一組彈性錨單元、一個(gè)壓板4和三個(gè)緊固螺釘2構(gòu)成，每組彈性錨單元又是由兩個(gè)上下間隔的彈性錨單元組成。壓板4為通過(guò)三個(gè)緊固螺釘2固定在錨體I的外周面上的上下延伸的條狀板體。彈性錨單元由錨爪3、回位彈簧5和補(bǔ)償彈性件6構(gòu)成，錨爪3沿錨體I徑向?qū)蛞苿?dòng)裝配在錨體I的管壁上開(kāi)設(shè)的密封孔中，回位彈簧5頂裝在錨爪3和