裸眼井錨定器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本實(shí)用新型屬于石油天然氣（包括頁(yè)巖氣、煤層氣）開采裸眼井完井的井下工具 制作領(lǐng)域，具體涉及一種把施工管柱、生產(chǎn)管柱錨定于裸眼井井壁的錨定器。
【背景技術(shù)】：
[0002] 在裸眼井的諸多作業(yè)中，為了保障順利施工，保護(hù)封隔器和管柱，需要把管柱錨定 在裸眼井井壁上。對(duì)于套管井，通常利用水力錨或卡瓦可以把管柱錨定在套管井井壁上。 但對(duì)于裸眼井，由于管柱與裸眼井井壁的環(huán)空較大，裸眼井井壁的巖石其強(qiáng)度和韌性無(wú)法 與套管的鋼材相比，所以現(xiàn)有水力錨或卡瓦都不適用。實(shí)用新型專利2012206124574所給 出的"一種應(yīng)用于水平裸眼井的扶正錨定裝置"，在實(shí)際應(yīng)用中存在如下缺點(diǎn)：1、錨栓與井 壁接觸面積太小，對(duì)井壁巖石局部壓力過(guò)大，造成井壁的傷害。2、由于沒有減振措施，管柱 的振動(dòng)直接作用于井壁，像鑿巖機(jī)一樣使井壁迅速破壞。所以說(shuō)，性能的可靠性達(dá)不到應(yīng)用 要求。3、解錨的方法、采用投球解鎖提拉解錨、實(shí)施起來(lái)比較麻煩，要選擇尺寸合適的球和 相應(yīng)的球座，而它們的尺寸要與整串管柱其它工具所需的投球球座相匹配；提拉管柱涉及 把整串管柱提拉出井及重新下井問題，工程量很大。4、在管柱的一次下入中，只有一次坐 錨一一解錨機(jī)會(huì)，不能實(shí)現(xiàn)多次坐錨一一解錨，而油田應(yīng)用中需要靈活方便地轉(zhuǎn)化工作狀 態(tài)，如：
[0004] 所以說(shuō)，操作的靈活性也達(dá)不到應(yīng)用要求。 【實(shí)用新型內(nèi)容】：
[0005] 本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品在實(shí)用性，可靠性和操作靈活性均達(dá)不到油田應(yīng)用要求 的情況，提出一種有別于以往任何一種錨定裝置的設(shè)計(jì)。其具體技術(shù)方案是：
[0006] 本實(shí)用新型所述裸眼井錨定器，由中心管16、上接頭17、下接頭1、液壓缸14、活塞 8、拉簧15、板橋組合件：板橋6，橋柱4，銷軸5、減振折疊簧3、旋轉(zhuǎn)鎖套10、滾珠11、滑栓9、 單向鎖環(huán)12、推力環(huán)13、外套2組成。
[0007] 所述板橋組合件是本錨定器的錨定元件，沒有采用錨柱、卡瓦、鉸鏈。它由1塊橋 板6和4條（或4條以上）橋柱4構(gòu)成，橋柱之間由銷軸5相連，橋板上面處理成粗糙面， 使其提高與巖石的摩阻但又不傷害井壁，橋板的兩側(cè)設(shè)有裙邊，裙邊上各開出兩條長(zhǎng)槽，第 一和第三銷軸穿入其中并可在其中滑動(dòng)，橋柱的首端和尾端都留有通孔。
[0008] 采用減振折疊簧3消減管柱的振動(dòng)，減輕橋板對(duì)巖石的破壞。折疊簧的一端處理 成條狀，以便穿入橋柱的通孔。
[0009] 所述活塞8的前段是擴(kuò)徑段，為的是盛裝并控制旋轉(zhuǎn)鎖套10,活塞的前端連接均 力環(huán)7,均力環(huán)的作用是傳遞活塞的推拉力并固定減振折疊簧，同時(shí)兼有擋砂作用?；钊?后端連接拉簧15,中心管加壓時(shí)，活塞前行伸出，中心管停壓時(shí)，活塞在拉簧作用下后退回 縮。
[0010] 旋轉(zhuǎn)鎖套10是外緣帶有連續(xù)長(zhǎng)短槽、滾珠，內(nèi)部留有鎖環(huán)腔的可旋轉(zhuǎn)又可移動(dòng)的 環(huán)狀裝置，它與單向鎖環(huán)12、推力環(huán)13及滑栓9配合，可形成多種功能：活塞伸出時(shí)，滑栓 抵達(dá)長(zhǎng)槽的上止點(diǎn)，同時(shí)推動(dòng)板橋組合件隆起，活塞繼續(xù)伸出時(shí)，滑栓將帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)鎖套前 行，直到橋板接觸井壁，呈錨定狀態(tài)為止，此時(shí)，旋轉(zhuǎn)鎖套停留在適當(dāng)位置。如果停止加壓， 滑栓滑入短槽，活塞不能后退，仍保持錨定狀態(tài)。如需解除錨定狀態(tài)，只須再次加壓，停壓， 滑栓滑入長(zhǎng)槽，活塞在拉簧作用下后退回縮，拉動(dòng)橋柱，板橋組合件恢復(fù)安裝狀態(tài)。下一次 錨定，本錨定器會(huì)根據(jù)井壁磨損情況，自動(dòng)調(diào)整旋轉(zhuǎn)鎖套位置（比如前行5_)，這就保證了 每次錨定都是可靠的。
[0011] 由以上的描述可見，本實(shí)用新型給出的裸眼井錨定器，操作是便捷的，無(wú)論是錨 定、保持錨定、解除錨定，都只須液壓操控，狀態(tài)轉(zhuǎn)換比較靈活，便于應(yīng)對(duì)施工中的意外情 況，達(dá)到了【背景技術(shù)】中用框圖所描繪的油田應(yīng)用所希冀的狀態(tài)。
[0012] 以下通過(guò)附圖進(jìn)一步說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】：
[0013] 圖1是本實(shí)用新型機(jī)械原理圖（密封圈略去未標(biāo)注）。
[0014] 圖2是長(zhǎng)短槽平面展開圖。
[0015] 圖3是板橋組合件裝配示意圖，3a是安裝態(tài)，3b是隆起態(tài)。
[0016] 圖中：1下接頭，2外套，3減振折疊簧，4橋柱，5銷軸，6橋板，7均力環(huán)，8活塞，9 滑栓，10旋轉(zhuǎn)鎖套，11滾珠，12單向鎖環(huán)，13推力環(huán)，14液壓缸，15拉簧，16中心管，17上接 頭。
[0017] 其中，外套2留有長(zhǎng)條形豁口，以便安裝橋板6。減振折疊簧3的一端用螺釘固定 在下接頭1上和均力環(huán)7上，另一端勾連在橋柱4上。中心管16上設(shè)有特種螺紋段，與單向 鎖環(huán)12上的特種螺紋相配合，使單向鎖環(huán)只能接受一個(gè)方向推力，在不斷的開合中跳動(dòng)前 進(jìn)，在受到另一方向推力時(shí)，尤其以錐面作用于鎖環(huán)的錐面時(shí)，鎖環(huán)就會(huì)緊抱在中心管上， 呈鎖定狀態(tài)。
[0018] 活塞8的后端連有拉簧15,具體連接方法是：在活塞后端開出螺旋槽，使拉簧旋入 其中1-2圈，然后以焊接定位。
[0019] 拉簧另一端與液壓缸14相連，具體連接方法是：在液壓缸底端內(nèi)圓面上留出螺旋 突起，在活塞裝入液壓缸后，用工具牽拉拉簧，旋轉(zhuǎn)液壓缸，使拉簧進(jìn)入螺旋突起中。 具體實(shí)施例：
[0020] 本實(shí)施例給出一種適用于6-7"裸眼井酸化壓裂作業(yè)的錨定器，其剛徑Φ 140_， 內(nèi)通徑Φ72πιπι，使用溫度< 220°C，單一液壓控制，可在一次下井中實(shí)現(xiàn)多次錨定、保持錨 定和解除錨定的多種狀態(tài)及任意相互轉(zhuǎn)換。
[0021] 組裝過(guò)程是：將拉簧15旋入活塞8外緣的螺旋槽中，用氬弧焊使其固定，上密封 圈。將活塞8裝入液壓缸14,牽拉拉簧，旋轉(zhuǎn)液壓缸，使拉簧進(jìn)入液壓缸內(nèi)的螺旋突起。
[0022] 在中心管16上，套入推力環(huán)13、單向鎖環(huán)12、旋轉(zhuǎn)鎖套10,將推力環(huán)旋入鎖套。
[0023] 將中心管插入液壓缸14,當(dāng)中心管臺(tái)階卡在液壓缸底面時(shí)，裝上接頭17。
[0024] 裝滑栓9。用螺釘將減振折疊簧3固定在下接頭1上、固定在均力環(huán)7上。用螺釘 將均力環(huán)固定在活塞上。
[0025] 裝外套2,調(diào)整豁口位置對(duì)準(zhǔn)均力環(huán)上的減振折疊簧。
[0026] 裝下接頭1，調(diào)整減振折疊簧對(duì)準(zhǔn)豁口。
[0027] 將橋板6、橋柱4和銷軸5組裝成板橋組合件。
[0028] 最后將板橋組合件與減振折疊簧勾連，裝入豁口。
[0029] 啟動(dòng)剪釘可以設(shè)在外套上，具體位置可以設(shè)在恰好擋住均力環(huán)處。
[0030] 在實(shí)驗(yàn)室可檢驗(yàn)本錨定器的機(jī)械原理，狀態(tài)轉(zhuǎn)換及相應(yīng)定性性能。
[0031] 本錨定器橋板厚度7_，長(zhǎng)度150_，橋柱長(zhǎng)度45_。如果定義橋柱仰角為橋柱與 軸線夾角，橋板面達(dá)到的外輪廓線為橋板外緣，那么板橋組合件的關(guān)聯(lián)尺寸變化為：
[0033] 上面的表格說(shuō)明：安裝時(shí)，橋柱有一初始仰角20°，橋柱初始跨度為168mm，橋板 面低于剛體外緣。當(dāng)活塞伸出48mm時(shí)，橋柱仰角增大到47°，橋板外緣達(dá)到170mm，橋柱跨 度縮小到120mm，當(dāng)活塞伸出86mm時(shí)，橋柱仰角增大到63°，橋板外緣達(dá)到185mm，橋柱跨度 縮小到86mm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型的裸眼井錨定器，由中心管（16)、上接頭（17)、下接頭（1)、液壓缸（14)、 活塞（8)、拉簧（15)、板橋組合件：橋板（6)，橋柱（4)，銷軸（5)，減振折疊簧（3)、旋轉(zhuǎn)鎖套 (10)、滾珠（11)、滑栓（9)、單向鎖環(huán)（12)、推力環(huán)（13)和外套⑵組成，其中以中心管為主 體，活塞和液壓缸通過(guò)液壓作用推動(dòng)橋板組合件隆起。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裸眼井錨定器，其特征在于，所述板橋組合件是本錨定器的 錨定元件，它由1塊橋板（6)和4條橋柱（4)構(gòu)成，橋柱之間有銷軸 (5)相連，橋板上面處理成粗糙面，橋板兩側(cè)設(shè)有裙邊，其上各開出兩條長(zhǎng)槽，銷軸穿插 其中并可在其中滑動(dòng)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裸眼井錨定器，其特征在于，所述減振折疊簧（3)安裝在橋柱 兩端。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裸眼井錨定器，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)鎖套（10)外緣設(shè)有連 續(xù)長(zhǎng)短槽，滑栓（9)可在其中滑動(dòng)，在活塞（8)推拉力作用下，定位于短槽或長(zhǎng)槽止點(diǎn)；旋轉(zhuǎn) 鎖套（10)的內(nèi)緣留有鎖環(huán)腔借以控制單向鎖環(huán)（12)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裸眼井錨定器，其特征在于，所述活塞（8)由拉簧（15)提供 回縮力。
【專利摘要】本實(shí)用新型給出一種新型的裸眼井錨定器，采用板橋組合件作為錨定元件，增大與井壁接觸面積，既保障了錨定力又不傷害井壁。采用減振折疊簧消減管柱的振動(dòng)，延長(zhǎng)了當(dāng)次有效錨定時(shí)間。利用旋轉(zhuǎn)鎖套、單向鎖環(huán)、滑栓和拉簧可在一次下井中，方便地在坐錨——保持錨定——解除錨定幾種狀態(tài)中轉(zhuǎn)換，保障了裸眼井錨定器使用的靈活性，以便施工人員靈活應(yīng)對(duì)各種施工要求和意外情況；旋轉(zhuǎn)鎖套可以依據(jù)井筒尺寸定位，保障了每一次坐錨的可靠性。
【IPC分類】E21B23/04
【公開號(hào)】CN205189797
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520539093
【發(fā)明人】劉華臣, 宋立成
【申請(qǐng)人】天津統(tǒng)晟石油科技有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年7月24日