【技術實現步驟摘要】
本技術涉及水力錨，具體涉及一種控壓水力錨。
技術介紹
1、現有技術為普通水力錨，其依靠油套壓差工作。油套壓差：某深度處的管柱內部壓強(簡稱油壓)和管柱外與套管之間或與裸眼井壁之間的壓強(簡稱套壓)的差值簡稱油套壓差。當油套壓差大于水力錨回縮彈簧最大彈力作用在錨爪(或稱卡瓦)產生的壓強(簡稱最小錨定壓差)時，水力錨錨爪伸出錨定管柱，當油套壓差大于零且小于回縮彈簧最大彈力作用在錨爪(或稱卡瓦)產生的壓強時，或油套壓差小于零時，水力錨錨爪縮回解除錨定(簡稱解錨)。水力錨錨定管柱時能有效保護封隔器的密封等工作，水力錨解錨后則無法保證封隔器正常密封，甚至在長期蠕動的情況下，還可能造成管柱疲勞斷脫。
2、現有的普通水力錨存在以下缺陷：由于回縮彈簧伸縮方向處于管柱徑向，空間受限，直徑不大于20mm，長不大于30mm，總伸縮距小于15mm，最大有效彈力不大于1000n，錨爪截面直徑50mm，錨爪產生的最大壓強不大于1000/(3.14╳0.025╳0.025)＝50930pa＝0.51mpa，這個值很小，相當于井下稍有油套壓差，就會導致錨爪伸出錨定管柱。尤其在起下管柱過程中，地層油氣在管柱抽吸或激蕩條件下，往往會進入井筒環空，與壓井液混合，造成在水力錨處油套壓差增大到超過最小錨定壓差時，就會造成水力錨意外錨定。如果在管柱下入過程中提前意外錨定，管柱遇阻，就會使封隔器管柱下不到預定位置；如果強壓下放，就會造成水力錨損壞和(或)套管損壞；如果在起管柱過程意外錨定，就會造成卡鉆事故，管柱無法出井；如果強行上提，就會造成力錨損壞和(或)套管
3、因此，如何提供一種能夠解決上述弊端的水力錨是目前亟待解決的問題。
技術實現思路
1、本技術所要解決的技術問題是提供一種控壓水力錨，解決水力錨在井內意外錨定問題。具體技術方案如下：
2、一種控壓水力錨，包括中心管和可拆卸套設在其外周側的外管，該中心管和外管之間設置有密閉的環形液壓腔，所述中心管的管壁上開設連通孔使得所述環形液壓腔能夠連通所述中心管的內部空間，還包括相對所述連通孔設置的開關部，該開關部具有第一狀態和第二狀態，于所述第一狀態時所述開關部封堵所述連通孔使得所述環形液壓腔未連通所述中心管的內部空間、于所述第二狀態時所述開關部未封堵所述連通孔使得所述環形液壓腔連通所述中心管的內部空間，還包括設置于該水力錨上的能夠向外伸出進行錨定或者回位解除錨定的錨定部。
3、作為優選，該中心管和外管之間形成有沿由下向上方向布置且均為環形的第一空間和第二空間，所述連通孔是朝向所述第一空間，所述第二空間形成所述環形液壓腔，所述第一空間和所述第二空間通過一豎直通孔連通，還包括一強力彈簧、活塞環和一短活塞桿，所述強力彈簧位于呈環形的所述第一空間內且其固定端位于所述第一空間的靠下位置處、自由端連接所述活塞環的下端，所述活塞環的上端連接所述短活塞桿的固定端，所述短活塞桿能夠密封穿設所述豎直通孔且其自由端能夠伸入所述第二空間，所述強力彈簧具有初始態和壓縮態，于所述初始態時所述活塞環位于所述連通孔的靠下位置處、所述短活塞桿密封穿設所述豎直通孔且其自由端伸入所述第二空間，于所述壓縮態時所述短活塞桿未密封穿設所述豎直通孔使得所述第一空間連通所述第二空間，所述第一空間、所述強力彈簧、所述活塞環、所述短活塞桿和所述豎直通孔形成所述開關部，使得所述強力彈簧于所述初始態時形成所述開關部的第一狀態、所述強力彈簧于所述壓縮態時形成所述開關部的第二狀態，所述錨定部設置于對應所述第二空間的位置處。
4、作為優選，還包括鐵墊環，其固定于所述第一空間的靠下位置處且其固定連接所述強力彈簧的固定端。
5、作為優選，所述第一空間和第二空間還通過三個導向通孔連通，還包括三根長活塞桿，每個長活塞桿的固定端均固定連接所述活塞環的上端，每個長活塞桿一一對應一個所述導向通孔并能夠密封穿設相對應的所述導向通孔，每根所述長活塞桿的長度設置為所述強力彈簧于所述壓縮態時所述長活塞桿仍是密封穿設相對應的所述導向通孔，三根所述長活塞桿、一根所述短活塞桿沿活塞環的周向方向是呈均勻間隔布置。
6、作為優選，還包括位于所述第二空間上方的位于所述中心管外的用于裝設泄壓閥的腔室，所述泄壓閥包括泄壓閥小彈簧和閥板，所述腔室的軸向方向垂直于所述中心管的軸線，對應該腔室的所述中心管上開設泄壓通孔，所述泄壓閥小彈簧沿水平方向布置在所述腔室內且其固定端固定在所述中心管的外側壁上、自由端固定連接所述閥板，所述腔室的頂端開設有連通所述第二空間的頂孔，所述泄壓閥小彈簧具有封閉態和泄壓態，于所述封閉態時所述閥板于所述泄壓閥小彈簧作用下封堵所述頂孔、于所述泄壓態時所述閥板未封堵所述頂孔使得所述第二空間連通所述腔室。
7、作為優選，所述泄壓通孔開設于位于所述泄壓閥小彈簧的固定端的下方。
8、作為優選，所述錨定部包括沿所述水力錨的本體的圓周表面呈均勻間隔設置的四組錨定單元，每個所述錨定單元包括沿豎直方向所布置的三組錨瓦，對應每個錨瓦設置一錨瓦回縮彈簧。
9、作為優選，所述中心管的上游端形成一設置有母扣的上接頭、下游端形成一設置有公扣的下接頭。
10、所提供的該設備所具有的技術效果：
11、設置開關部，用于控制錨定壓強；一種實施方式中，主要部件為一強力彈簧，下端連接在中心管的臺階上，另一端連接一套活塞閥部件，活塞閥為一個環裝的活塞環來連接4根活塞桿，分為長活塞桿(3根)和短活塞桿(1根)，長活塞桿用于固定方位，短活塞桿用于開關錨定向環形液壓腔進入液體的豎直通孔。進一步的，可通過放置或取出環狀空間內的鐵墊環來調節強力彈簧位置，可量化控制錨定啟動壓強，即設置錨定啟動壓強值(取值范圍在錨瓦回縮彈簧與管柱抗內壓強度之間，且小于液壓坐封型封隔器坐封壓力-5mpa，范圍很廣)，使錨定初始壓強完全可控，比如可以設置錨定啟動壓強為10mpa、15mpa、20mpa、25mpa或30mpa等，只有當油套壓差≥10mpa、15mpa、20mpa、25mpa或30mpa等時水力錨方可錨定。
12、作為優選，設置泄壓閥，只允許錨定液壓腔流向管柱中心，用于解錨時放出錨定液壓腔內高壓液體，降低液壓腔壓強，使錨爪能回縮到液壓腔內，達到可控解錨的裝置。當油壓≥錨定液壓腔壓強時-泄壓閥小彈簧彈力致使壓強(≈0.01mpa)，泄壓閥小彈簧將閥板頂向管柱外側，閥板與使錨定液壓腔與管柱內腔隔離，閥門處于關閉狀態。當錨定液壓腔壓強>油壓+泄壓閥小彈簧彈力致使壓強(≈0.01mpa)時，液壓腔壓強作用于閥板并回頂使彈簧收縮，閥門開啟，液壓腔流體向管柱中心流動，達到泄壓目的。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種控壓水力錨，其特征在于，包括中心管和可拆卸套設在其外周側的外管，該中心管和外管之間設置有密閉的環形液壓腔，所述中心管的管壁上開設連通孔使得所述環形液壓腔能夠連通所述中心管的內部空間，還包括相對所述連通孔設置的開關部，該開關部具有第一狀態和第二狀態，于所述第一狀態時所述開關部封堵所述連通孔使得所述環形液壓腔未連通所述中心管的內部空間、于所述第二狀態時所述開關部未封堵所述連通孔使得所述環形液壓腔連通所述中心管的內部空間，還包括設置于該水力錨上的能夠向外伸出進行錨定或者回位解除錨定的錨定部。
2.根據權利要求1所述的控壓水力錨，其特征在于，該中心管和外管之間形成有沿由下向上方向布置且均為環形的第一空間和第二空間，所述連通孔是朝向所述第一空間，所述第二空間形成所述環形液壓腔，所述第一空間和所述第二空間通過一豎直通孔連通，還包括一強力彈簧、活塞環和一短活塞桿，所述強力彈簧位于呈環形的所述第一空間內且其固定端位于所述第一空間的靠下位置處、自由端連接所述活塞環的下端，所述活塞環的上端連接所述短活塞桿的固定端，所述短活塞桿能夠密封穿設所述豎直通孔且其自由端能夠伸入所述第二空間
3.根據權利要求2所述的控壓水力錨，其特征在于，還包括鐵墊環，其固定于所述第一空間的靠下位置處且其固定連接所述強力彈簧的固定端。
4.根據權利要求3所述的控壓水力錨，其特征在于，所述第一空間和第二空間還通過三個導向通孔連通，還包括三根長活塞桿，每個長活塞桿的固定端均固定連接所述活塞環的上端，每個長活塞桿一一對應一個所述導向通孔并能夠密封穿設相對應的所述導向通孔，每根所述長活塞桿的長度設置為所述強力彈簧于所述壓縮態時所述長活塞桿仍是密封穿設相對應的所述導向通孔，三根所述長活塞桿、一根所述短活塞桿沿活塞環的周向方向是呈均勻間隔布置。
5.根據權利要求4所述的控壓水力錨，其特征在于，還包括位于所述第二空間上方的位于所述中心管外的用于裝設泄壓閥的腔室，所述泄壓閥包括泄壓閥小彈簧和閥板，所述腔室的軸向方向垂直于所述中心管的軸線，對應該腔室的所述中心管上開設泄壓通孔，所述泄壓閥小彈簧沿水平方向布置在所述腔室內且其固定端固定在所述中心管的外側壁上、自由端固定連接所述閥板，所述腔室的頂端開設有連通所述第二空間的頂孔，所述泄壓閥小彈簧具有封閉態和泄壓態，于所述封閉態時所述閥板于所述泄壓閥小彈簧作用下封堵所述頂孔、于所述泄壓態時所述閥板未封堵所述頂孔使得所述第二空間連通所述腔室。
6.根據權利要求5所述的控壓水力錨，其特征在于，所述泄壓通孔開設于位于所述泄壓閥小彈簧的固定端的下方。
7.根據權利要求2所述的控壓水力錨，其特征在于，所述錨定部包括沿所述水力錨的本體的圓周表面呈均勻間隔設置的四組錨定單元，每個所述錨定單元包括沿豎直方向所布置的三組錨瓦，對應每個錨瓦設置一錨瓦回縮彈簧。
8.根據權利要求1所述的控壓水力錨，其特征在于，所述中心管的上游端形成一設置有母扣的上接頭、下游端形成一設置有公扣的下接頭。
...【技術特征摘要】
1.一種控壓水力錨，其特征在于，包括中心管和可拆卸套設在其外周側的外管，該中心管和外管之間設置有密閉的環形液壓腔，所述中心管的管壁上開設連通孔使得所述環形液壓腔能夠連通所述中心管的內部空間，還包括相對所述連通孔設置的開關部，該開關部具有第一狀態和第二狀態，于所述第一狀態時所述開關部封堵所述連通孔使得所述環形液壓腔未連通所述中心管的內部空間、于所述第二狀態時所述開關部未封堵所述連通孔使得所述環形液壓腔連通所述中心管的內部空間，還包括設置于該水力錨上的能夠向外伸出進行錨定或者回位解除錨定的錨定部。
2.根據權利要求1所述的控壓水力錨，其特征在于，該中心管和外管之間形成有沿由下向上方向布置且均為環形的第一空間和第二空間，所述連通孔是朝向所述第一空間，所述第二空間形成所述環形液壓腔，所述第一空間和所述第二空間通過一豎直通孔連通，還包括一強力彈簧、活塞環和一短活塞桿，所述強力彈簧位于呈環形的所述第一空間內且其固定端位于所述第一空間的靠下位置處、自由端連接所述活塞環的下端，所述活塞環的上端連接所述短活塞桿的固定端，所述短活塞桿能夠密封穿設所述豎直通孔且其自由端能夠伸入所述第二空間，所述強力彈簧具有初始態和壓縮態，于所述初始態時所述活塞環位于所述連通孔的靠下位置處、所述短活塞桿密封穿設所述豎直通孔且其自由端伸入所述第二空間，于所述壓縮態時所述短活塞桿未密封穿設所述豎直通孔使得所述第一空間連通所述第二空間，所述第一空間、所述強力彈簧、所述活塞環、所述短活塞桿和所述豎直通孔形成所述開關部，使得所述強力彈簧于所述初始態時形成所述開關部的第一狀態、所述強力彈簧于所述壓縮態時形成所述開關部的第二狀態，所述錨定部設置于對應所述第二空間的位置處。
3.根據權利要求2所述的控壓水力錨，其特征在于，還...
【專利技術屬性】
技術研發人員：來斌，宋正聰，安高詫，黃小龍，金鑫，單梓桐，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，
類型：新型
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。