专利名称：水力锚的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水力锚，属于油田气田采油采气生产井用固定管柱的井下锚定工具。
背景技术：
水力锚是油田气田采油采气生产井用固定管柱的井下锚定工具。油井工作抽油时，液柱载负在油管与抽油杆上随抽油机上下冲程变化而交替转移，使油管伸长缩短，容易出现抽油泵工作效率低、油管脱扣等问题。为了解决上述问题，使用水力锚固定油管，可以防止油管伸缩，进而提高抽油泵的工作效率，避免油管脱扣。所述水力锚锚体的两端设置有带有外螺纹的第一连接端和带有内螺纹的第二连接端。其中内螺纹连接的一端，由于螺纹位于锚体内部，在运输、养护等工作环节中，内螺纹不会因磕碰而受到损伤。但是，带有外螺纹的第一连接端，因为螺纹位于锚体的外部，在运输和养护过程中，容易因磕碰而变形、豁口，从而影响螺纹连接使用，造成不安全隐患。中国专利文献CN2177801Y公开了一种水力锚，其特征是在主体上布15个锚爪孔， 在垂直主体轴向平面内步3个孔，孔在主体纵向均布6排，长排、短排各3个，相间排列，长排每排3孔，短排每排2孔，孔错开分布。由于上述专利文献中水力锚在锚体上布有15个锚爪孔，在锚体内、外直径以及锚孔直径一定的前提下，锚爪数量多，水力锚锚体长度就要相应加大，在加工生产时增加了原材料的消耗。而且，锚爪数量越多，加工生产时的工序越复杂、生产周期越长,加工成本高。中国专利文献CN201865633U公开了一种水力锚，包括锚体和锚爪，所述锚体上设置有九个钻通的锚爪孔，所述锚体上的周向均匀分布有三组锚爪孔组，每组所述锚爪孔由三个在所述锚体的轴向上均匀分布的锚爪孔构成。该文献公开的布孔方式单一，每组中的三个锚爪孔在锚体的轴向上均匀分布，这种布孔方式不是九孔水力锚最为经济节约的布孔方式，在锚体的轴向上浪费了一定的空间，不利于节约生产材料。中国专利文献CN101628372A公开了一种小直径不锈钢管的封口工艺，选取小直径的不锈钢管，将不锈钢管于相应机器上进行夹紧固定，然后对其一端头进行高温加热软化，软化后的端头经挤压熔合形成密封端头，将密封的端头进行抛圆头处理，抛圆处理后再进行查漏气，无漏气现象则在无心磨床上进行通管磨削，然后全检，对非密封端进行头部缩管工序，然后进行抛光清洗烘干。上述不锈钢管主要用于温度传感器领域，对不锈钢管进行抛圆处理的目的是增加封口效果，并且由于温度传感器广泛应用于豆浆机等生活小家电产品，不锈钢管抛圆处理后外形美观，利于销售产品。但是对不锈钢管进行抛圆处理的目的不仅仅是为了外形美观，在对不锈钢材料进行塑形的过程中，不锈钢容易产生毛刺而影响使用，例如在家用豆浆机中使用的不锈钢管应该保证不会因毛刺划伤使用者。因此，抛圆处理的主要目的还在于保障不锈钢管在塑形处理过程中减少毛刺的出现，降低粗糙度，增加光洁度。中国专利文献CN201513336U公开了一种抽油泵泵筒表面层结构，在抽油泵泵筒表面形成有镍磷合金层，镍磷合金层是由镍原子和磷原子共同沉积形成的镍磷固溶体，镍磷合金层的抗腐蚀性能好，镍磷合金层与泵筒之间形成较强的化学键合，提高泵筒与镍磷合金层之间的结合力。镍磷合金层具有良好的耐磨性和自润滑性，适合在油田气田采油采气生产井下环境工作，可以有效减少抽油泵泵筒的机械磨损。水力锚的工作环境与抽油泵泵筒相同，水力锚锚爪用于锚定输油管，锚牙咬合输油管管壁，咬合力会对锚牙螺纹造成机械磨损，镍磷合金层同样可以适用于保护水力锚锚牙减少机械磨损。中国专利文献CN201296441Y公开了一种钻杆用钢塑外螺纹保护器，主要用于石油钻杆的螺纹保护。所述保护器呈帽形，包括有凹槽的钢材外层和带螺纹塑料的内胆层，所述保护器顶端面设置有装卸孔，所述钢材外层顶部的翻边穿过装卸孔扣住带螺纹塑料的内胆层。上述钻杆用钢塑外螺纹保护器具有保护钻杆外螺纹抗冲击的作用，但是所述保护器的外层是钢材，加工成本高且重量大，使用不方便。
发明内容
本发明所要解决的是现有的水力锚布孔数量较多导致加工成本高和水力锚布孔方式单一的问题，提供了一种既能通过合理布孔降低加工成本又能满足实际生产锚定需要的水力锚。为实现上述目的，本发明提供了一种水力锚，包括锚体和锚爪，所述锚爪上设置有锚牙，所述锚体的外表面上设有锚爪孔，所述锚爪孔在所述锚体的外表面上呈不均匀分布； 所述锚爪孔为九个或十二个；所述锚牙包括锚牙本体和所述锚牙本体外表面覆盖的耐磨层。所述的水力锚，所述锚体上设置有九个锚爪孔，九个所述锚爪孔呈六列三排分布在所述锚体上，其中奇数列上每列均匀分布有两个所述锚爪孔，偶数列上每列中间位置分布有一个所述锚爪孔。所述的水力锚，所述锚体上设置有十二个锚爪孔，十二个所述锚爪孔呈六列四排分布在所述锚体上，其中奇数列上每列在第一排和第二排位置上各分布有一个所述锚爪孔，偶数列上每列在第三排和第四排位置上各分布有一个所述锚爪孔。所述的水力锚，所述水力锚具有外螺纹的连接端为第一连接端，具有内螺纹的连接端为第二连接端；所述水力锚连接端的表面设有抛圆处理过的螺纹。所述的水力锚，具有所述外螺纹的所述第一连接端设有螺纹保护装置。所述的水力锚，所述耐磨层为镍-磷耐磨层；所述镍-磷耐磨层的厚度为 20_40um。所述的水力锚，经过抛圆处理的所述螺纹的表面粗糙度为O. 2-0. 8 μ m。所述的水力锚，所述螺纹保护装置内螺纹的内径略小于所述第一连接端的外径， 所述水力锚保护装置与所述第一连接端过盈连接。所述的水力锚，所述螺纹保护装置为弹性保护装置。所述的水力锚，所述锚爪孔的直径为50mm ;所述锚体的高度为300mm ;所述锚体的内直径为50mm,外直径为114_ ;所述第一连接端的外直径为69. 5mm,所述第二连接端的内直径为75mm ;所述锚牙之间的距离为7mm。本发明所述的水力锚相对于现有技术，具有如下优点
第一，本发明所述的水力锚，锚爪布孔方式呈不均匀分布，可以满足实际生产时不同情况的锚定需要。第二，本发明所述的水力锚具有九个锚爪孔，在锚体内、外直径以及锚孔直径一定的前提下，九孔水力锚呈六列三排的布孔方式所需要的锚体长度小，在加工生产时节约原材料。或者增大锚爪直径，增大锚爪与输油管内壁的接触面积，锚定力增加，提高稳定性。在满足固定油管防止其伸缩的前提下，锚爪数量越少，加工生产时的工序越简单、生产周期越短，有利于降低加工成本。第三，本发明所述的水力锚具有十二个锚爪孔，十二个所述锚爪孔呈六列四排分布在所述锚体的外表面上，其中奇数列上每列均匀分布有两个锚爪孔，偶数列上每列均匀分布有两个所述锚爪孔，在锚体内、外直径以及锚孔直径一定的前提下，十二孔水力锚呈六列四排的布孔方式所需要的锚体长度小，在加工生产时节约原材料。第三，当作业时通过管柱内泵入的作业液体作用在活塞上，使活塞推动锚牙直至咬紧在油管壁上。咬合作用过程中会对锚牙产生磨损，在水力锚锚牙的螺纹表面涂有耐磨层，可以有效缓解咬合作用对锚牙螺纹的磨损，紧固锚定油管，延长锚牙的使用寿命。第四，本发明所述的水力锚，水力锚连接端表面螺纹为进行了抛圆处理的螺纹，不会产生毛刺，螺纹表面光洁度增加、粗糙度降低。在使用过程中，水力锚与其它装置通过螺纹连接，螺纹没有毛刺，不会划伤装置内壁，对内壁起到了保护作用，增加该装置的使用寿命O第五，对所述水力锚加装螺纹保护装置，对水力锚螺纹进行保护，有效防止水力锚螺纹在运输、养护等环节中因磕碰而变形、豁口，有利保障了水力锚的螺纹连接。所述水力锚保护装置只加装在水力锚外螺纹一端，在水力锚内螺纹一端并不用加装保护装置，因为内螺纹一端的螺纹位于锚体内部，在运输等环节中不会被磕碰，因此只加装在外螺纹一端， 不但可以实现对水力锚螺纹的保护，而且有效降低成本。所述水力锚保护装置的材料具有一定的弹性，具有自重较轻的优点，且与外螺纹过盈连接，方便安装与拆卸，操作简单且易于加工。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，图I是本发明一个实施例九孔水力锚的结构示意图，图2是水力锚保护装置的结构示意图。图中附图标记表示为1_锚体，2-锚爪孔，3a_外螺纹，3b_内螺纹，4_第一连接端，5-第二连接端，6-锚牙，7-弹性螺纹保护装置，7a-弹性螺纹保护装置内螺纹。
具体实施例方式以下将结合附图，使用以下实施例对本发明进行进一步阐述。本发明一个实施例九孔水力锚的结构如图I所示，包括锚体I和锚爪，所述锚体I 的外表面上设有九个锚爪孔2，九个所述锚爪孔2呈六列三排分布在所述锚体I上，其中奇数列上每列均匀分布有两个所述锚爪孔2，偶数列上每列中间位置分布有一个所述锚爪孔2。所述锚爪上设置有锚牙6，所述锚牙6包括锚牙本体和所述锚牙本体外表面覆盖有厚度为20-40um的镍-磷耐磨层。镍-磷耐磨层厚度可以控制在25-35um ;作为优选， 镍-磷耐磨层厚度为30um。所述水力锚具有外螺纹3a的连接端为第一连接端4，具有内螺纹3b的连接端为第二连接端5，具有外螺纹3a的第一连接端4设有弹性螺纹保护装置7，所述弹性螺纹保护装置内螺纹7a的内径略小于所述第一连接端4的外径，所述弹性螺纹保护装置7与所述第一连接端4过盈连接。所述水力锚连接端的表面设有抛圆处理过的螺纹3，其表面粗糙度为
O.2-0. 8 μ m。所述锚爪孔2的直径为50mm ;所述锚体I的高度为300mm ;所述锚体I的内直径为 50mm,外直径为114_ ;所述第一连接端4的外直径为69. 5mm,所述第二连接端5的内直径为75mm ;所述锚牙6之间的距离为7mm。由于本发明所述的九孔水力锚呈六列三排的布孔方式，这种锚爪布孔方式呈不均匀分布，可以满足实际生产时不同情况的锚定需要；在所述锚体I内、外直径以及所述锚爪孔2直径一定的前提下，这种布孔方式在实现锚定作用的同时所需要的锚体I长度小，在加工生产时节约原材料；或者增大锚爪直径，增大锚爪与输油管内壁的接触面积，锚定力增加，提高稳定性；在满足固定油管防止其伸缩的前提下，锚爪数量越少，在加工生产时节约原材料,且生产工序简单,有利于降低加工成本。在使用过程中，所述水力锚锚爪被管柱内的液体压力推动伸出所述水力锚锚体I 之外，所述锚牙6咬合在输油管壁上实现锚定。咬合作用过程中会对所述锚牙6产生磨损， 在锚牙本体和所述锚牙本体外表面覆盖厚度为30um的镍-磷耐磨层，可以有效缓解咬合作用对所述锚牙6的磨损，延长所述锚牙6的使用寿命。所述水力锚连接端表面螺纹进行了抛圆处理，不会产生毛刺、毛边，表面光洁度增加、粗糙度降低，表面粗糙度为O. 2-0. 8 μ m。在使用过程中，水力锚与其它装置通过所述螺纹连接，所述螺纹不会划伤装置内壁，对内壁起到了保护作用，增加该装置的使用寿命。所述弹性螺纹保护装置内螺纹7a与所述第一连接端4过盈连接，可以实现对所述外螺纹3a的缓冲保护，有效防止所述外螺纹3a在运输、养护等环节中因磕碰而变形、豁口， 有利保障了水力锚的螺纹连接。所述弹性螺纹保护装置7的材料具有一定的弹性，具有自重较轻的优点，且与第一连接端4过盈连接，方便安装与拆卸，操作简单且易于加工。作为本发明的具有十二个锚孔2的实施例，十二个所述锚孔2呈六列四排分布在所述锚体I上，其中奇数列上每列在第一排和第二排位置上各分布有一个所述锚爪孔2，偶数列上每列在第三排和第四排位置上各分布有一个所述锚爪孔2。其它结构同上述具有九个锚孔2实施例中的结构，同样能实现本发明的目的，属于本发明的保护范围。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
权利要求
1.一种水力锚，包括锚体(I)和锚爪，所述锚爪上设置有锚牙￠)，所述锚体(I)的外表面上设有锚爪孔(2)，所述锚爪孔(2)在所述锚体(I)的外表面上呈不均匀分布；其特征在于所述锚爪孔(2)为九个或者十二个；所述锚牙(6)包括锚牙本体和所述锚牙本体外表面覆盖的耐磨层。
2.根据权利要求I所述的水力锚，其特征在于所述锚体(I)上设置有九个锚爪孔(2)，九个所述锚爪孔(2)呈六列三排分布在所述锚体(I)上，其中奇数列上每列均匀分布有两个所述锚爪孔(2)，偶数列上每列中间位置分布有一个所述锚爪孔(2)。
3.根据权利要求I所述的水力锚，其特征在于所述锚体(I)上设置有十二个锚爪孔(2)，十二个所述锚爪孔⑵呈六列四排分布在所述锚体⑴上，其中奇数列上每列在第一排和第二排位置上各分布有一个所述锚爪孔(2)，偶数列上每列在第三排和第四排位置上各分布有一个所述锚爪孔(2)。
4.根据权利要求2或3所述的水力锚，其特征在于所述水力锚具有外螺纹(3a)的连接端为第一连接端(4)，具有内螺纹(3b)的连接端为第二连接端(5);所述水力锚连接端的表面设有抛圆处理过的螺纹。
5.根据权利要求4所述的水力锚，其特征在于具有所述外螺纹(3a)的所述第一连接端(4)设有螺纹保护装置(7)。
6.根据权利要求5所述的水力锚，其特征在于所述耐磨层为镍-磷耐磨层；所述镍-磷耐磨层的厚度为20-40um。
7.所述根据权利要求6所述的水力锚，其特征在于经过抛圆处理的所述螺纹的表面粗糙度为O. 2-0. 8 μ m。
8.根据权利要求7所述的水力锚，其特征在于所述螺纹保护装置内螺纹(7a)的内径略小于所述第一连接端(4)的外径，所述水力锚保护装置与所述第一连接端(4)过盈连接。
9.根据权利要求8所述的水力锚，其特征在于所述螺纹保护装置为弹性保护装置。
10.根据权利要求9所述的水力锚，其特征在于所述锚爪孔(2)的直径为50_;所述锚体(I)的高度为300mm ;所述锚体(I)的内直径为50mm，外直径为114mm ;所述第一连接端(4)的外直径为69. 5mm，所述第二连接端(5)的内直径为75mm ;所述锚牙(6)之间的距离为7mm。
全文摘要
本发明公开了水力锚，包括锚体和锚爪，所述锚爪上设置有锚牙，所述锚体的外表面上设有锚爪孔，所述锚爪孔在所述锚体的外表面上呈不均匀分布，所述锚爪孔为九个或者十二个；所述锚牙包括锚牙本体和所述锚牙本体外表面覆盖的耐磨层。本发明的优点是在锚体内、外直径以及锚孔直径一定的前提下，本布孔方式所需要的锚体长度小，在加工生产时节约原材料；或者增大锚爪直径，增大锚爪与输油管内壁的接触面积，锚定力增加，提高稳定性。在满足固定油管防止其伸缩的前提下，锚爪数量越少，加工生产时的工序越简单、生产周期越短，有利于降低加工成本。
文档编号E21B23/01GK102606100SQ20121005449
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月2日 优先权日2012年3月2日
发明者倪化龙 申请人:乐清市乐吉石油机械厂