专利名称：液力油管锚定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油开采技术领域，特别涉及ー种油井采油用井下专用工具，是一种液カ油管锚定装置。
技术背景在油田的正常生产过程中，随着井深的増加，油管震动越大，冲程损失越大，有杆泵抽油生产中泵效随之降低。为了減少冲程损失，提高泵效，常常需要在油管底部安装油管锚锚定油管，減少油管的震动。目前，油管锚主要分为机械式卡瓦油管锚、油管张カ锚、液压油管锚、旋转油管锚，油田现场主要应用的为液压油管锚。液压油管锚又分为液压双向卡瓦油管锚和液压单向卡瓦油管锚，国内的液压双向卡瓦油管锚不能很好实现解卡、泄油功能。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种液カ油管锚定装置，与油管柱连接在一起，实现坐封、解卡、泄油功能，同时减少油管震动，减小油管的疲劳损失，増加泵效，提高单井产量。本实用新型采用的技术方案是液力油管锚定装置，主要由上接头、保护套、销钉、横截面为矩形的垫圈、锁环、活塞、转换接头、上锥体、销钉、外套、卡瓦、弹簧、下锥体、外筒、中心管和下接头组成。其特征在于上接头上端有油管内螺纹，能连接在油管的下端。上接头下端有TBG内螺纹，上接头下端通过TBG内螺纹与带有两个横向小孔的转换接头顶端相连接，转换接头通过TBG螺纹与圆形的中心管的顶部相连接，中心管的下端通过TBG螺纹与有两个横向孔的下接头相连接；上接头、转换接头、中心管和下接头连接成ー个同心整体；在上接头下端外壁上套有圆筒形保护套，通过销钉将保护套固定在上接头的外壁上；保护套与转换接头之间形成环形空间，在保护套与转换接头之间的环形空间内的顶部有横截面为矩形的垫圈；在横截面为矩形的垫圈的下部并在转换接头的外壁上套有活塞，活塞的上端外壁有一个锁环；活塞的下端内壁与转换接头外壁之间有密封圈，活塞的下端外壁与保护套内壁之间有橡胶密封圈，转换接头的两个横向小孔在活塞的下部；在转换接头外壁上套有上锥体，上锥体的上端有外螺纹，上锥体的上端螺纹连接在保护套的下端；上锥体的下端套在中心管的外壁上，上锥体与中心管之间有密封胶圈；在上锥体外壁上套有圆筒形的外套，通过销钉将外套固定在上锥体的外壁上；上锥体的下端有圆锥面；在上锥体的下部有四个上下两端有锥面的卡瓦，每个卡瓦上有ー个弹簧，卡瓦的下部有下锥体，下锥体的上端有圆锥面；下锥体套在中心管的外壁上；在下锥体的下端螺纹连接外筒，外筒的下端套在下接头的外壁上，通过销钉将外筒固定在下接头上；下接头与外筒之间有O型密封圏。简述液力油管锚定装置的连接和工作原理參阅图I。该油管锚上接头I、下接头19采用27/8" TBG油管连接在上接头I与活塞6之间。在井口用清水打压5MPa，实现坐封，稳压5MPa，停泵30分钟，压降小于O. 5MPa为合格。下入井内，在液压达到5MPa后，上锥体10轴向移动，上锥体10推动锥形卡瓦14克服弹簧15的阻力，沿纵向移动，同吋，下锥体16沿相反的轴向推动卡瓦14，在两边的作用下卡瓦14沿径向伸出咬住套管，实现坐封。锥形卡瓦14的移动由外套13限位，因为外套13上有四个大直径圆柱形销钉12，只能在外套13的椭圆形孔里面移动。因上锥体10与圆形的保护套2通过TBG扣型连接，在上锥体10移动过程中带动保护套2移动，从而剪断圆柱形的销钉3，保护套2在移动过程中与圆形的锁环5发生跳跃移动，由于锁环5的特殊扣型，泄压后保护套2不会反向移动。液压到5MPa后，同时会使活塞6轴向移动(移动方向与上锥体10相反)，活塞6会挤压圆形的横截面为矩形的垫圈4，因横截面为矩形的垫圈4存在，会减少活塞6的移动量。解封时，上提油管带动油管锚的上接头I、转换接头9、中心管18、下接头19顺序移动，剪断小锥度圆形外筒17的销钉，从而使下接头19得两个孔实现泄油功能。同吋，因为没有压力，下锥体16沿轴向移动，从而使卡瓦14出现松动，实现解封。用横截面为矩形的垫圈缓沖，减小活塞6的移动量；锁环5安装在活塞与保护套2 之间，锁环5与活塞6采用特殊扣，使活塞6只能往左运动，在运动过程中锁环5和保护套2之间没有相对运动；在保护套2和锥体、锥体和中心管18之间采用O型圈密封，扣只起连接作用。锥体上安装了销钉，该销钉的作用是限位。同时，在安装工具时，方便安装；而右边的锥体被外套限位，不能移动，保证卡瓦的伸出坐封。水压由转换接头的两个小孔进入，一是推动活塞往上运动，ニ是推动锥体向下移动，锥体带动保护套，剪断销钉，同时锥体推动卡瓦径向移动，坐封于套管上；解卡时，上提油管锚，下接头上的销钉剪断，下锥体自重下移，让弹簧力推动卡瓦向内运动，解卡成功。本实用新型的有益效果本实用新型液力油管锚定装置，能起到了锚定管柱的作用。在上提管柱的过程中实现了解卡和泄油功能。采用液压式推动锥体、卡瓦实现坐封，采用锁环的单向移动防止了泵在上体过程中卡瓦不受力，从而解封的可能；在生产过程中减小了油管的震动，减小了油管的疲劳破坏，减小了油管屈曲造成油管、套管、抽油杆之间的磨损，在产油过程中提高了泵效，増加了单井产量。采用保护套、锁环、活塞三者连接，锁环的单向移动性，防止了坐封后的自动解卡；在整体受压后，横截面为矩形的垫圈减小了上接头扣所受的力，变相延长了油管锚的寿命；整体采用圈密封，密封可靠；限位销钉保证了卡瓦对套管的伤害，不会再压カ大的情况下，増加对套管的伤害。
图I是本实用新型液力油管锚定装置结构剖面示意图。图中，I-上接头，2-保护套，3-销钉，4-横截面为矩形的垫圈，5-锁环，6-活塞，7-密封圏，8-橡胶密封圏，9-转换接头，10-上锥体，11-密封胶圈，12-销钉，13-外套，14-卡瓦，15-弹簧，16-下锥体，17-外筒，18-中心管，19-下接头，20-0型密封圏。
具体实施方式
实施例I :以ー个液力油管锚定装置为例，对本实用新型作进ー步详细说明。井深1200m，油层位置1130m 1160m，51//的套管，套管内径124. 3臟，油管锚外径115m，长度944mm。井底管柱结构从下至上连接顺序依次为尾管下端连接抽油泵，抽油泵下端连接ー根油管，油管下端连接油管锚，油管锚下入位置1120m左右,油管锚下端连接油管。按设计下到位后，打压实现坐封后完成后续作业即可。当解封时，上提油管直接解封。參阅图I。液力油管锚定装置，主要由上接头I、保护套2、销钉3、横截面为矩形的垫圈4、锁环5、活塞6、转换接头9、上锥体10、销钉12、外套13、卡瓦14、弹簧15、下锥体16、外筒17、中心管18和下接头19组成。上接头I上端有27/8" TBG油管内螺纹，能连接在27/8" TBG油管的下端。上接头I下端有TBG内螺纹，上接头I下端通过TBG内螺纹与带有两个横向小孔的转换接头9顶端相连接，转换接头9通过TBG螺纹与圆形的中心管18的顶部相连接，中心管18的下端通过TBG螺纹与有两个横向孔的下接头19相连接。上接头I、转换接头9、中心管18和下接头19连接成ー个同心整体。在上接头I下端外壁上套有圆筒形保护套2，通过四个均匀分布的销钉3将保护套2固定在上接头I的外壁上。保护套2与转换接头9之间形成环形空间，在保护套2与转换接头9之间的环形空间内的顶部有横截面为矩形的垫圈4。在横截面为矩形的垫圈4的下部并在转换接头9的外壁上套有ー个环形的活塞6，活塞6的上端外壁 有一个锁环5。活塞6的下端内壁与转换接头9外壁之间有两道密封圈7，活塞6的下端外壁与保护套2内壁之间有两道橡胶密封圈8，转换接头9的两个横向小孔在活塞6的下部。在转换接头9外壁上套有上锥体10，上锥体10的上端有外螺纹，上锥体10的上端螺纹连接在保护套2的下端。上锥体10的下端套在中心管18的外壁上，上锥体10与中心管18之间有密封胶圈11。在上锥体10外壁上套有圆筒形的外套13，通过销钉12将外套13固定在上锥体10的外壁上。上锥体10的下端有圆锥面。在上锥体10的下部有四个上下两端有锥面的卡瓦14，每个卡瓦14上有一个弹簧15。卡瓦14上端与上锥体10配合，卡瓦I下端与下锥体16配合。卡瓦14的下部有下锥体16，下锥体16的上端有圆锥面。下锥体16套在中心管18的外壁上。在下锥体16的下端螺纹连接外筒17，外筒17的下端套在下接头19的外壁上，通过四个均匀分布的销钉将外筒17固定在下接头19上。下接头19与外筒17之间有一道O型密封圈20。
权利要求1.一种液カ油管锚定装置，主要由上接头(I)、保护套(2)、销钉(3)、横截面为矩形的垫圈(4)、锁环(5)、活塞(6)、转换接头(9)、上锥体(10)、销钉(12)、外套(13)、卡瓦(14)、弹簧(15)、下锥体(16)、外筒(17)、中心管(18)和下接头(19)组成，其特征在于上接头(1)上端有油管内螺纹，上接头(I)下端有TBG内螺纹，上接头(I)下端通过TBG内螺纹与带有两个横向小孔的转换接头(9)顶端相连接，转换接头(9)通过TBG螺纹与圆形的中心管(18)的顶部相连接，中心管(18)的下端通过TBG螺纹与有两个横向孔的下接头(19)相连接；上接头(I)、转换接头(9)、中心管(18)和下接头(19)连接成ー个同心整体；在上接头(I)下端外壁上套有圆筒形保护套(2)，通过销钉(3)将保护套(2)固定在上接头(I)的外壁上；保护套(2)与转换接头(9)之间形成环形空间，在保护套(2)与转换接头(9)之间的环形空间内的顶部有横截面为矩形的垫圈(4);在横截面为矩形的垫圈(4)的下部并在转换接头(9)的外壁上套有活塞出)，活塞出)的上端外壁有一个锁环(5);活塞￠)的下 端内壁与转换接头(9)外壁之间有密封圈(7)，活塞(6)的下端外壁与保护套(2)内壁之间有橡胶密封圈(8)，转换接头(9)的两个横向小孔在活塞(6)的下部；在转换接头(9)外壁上套有上锥体(10),上锥体(10)的上端有外螺纹,上锥体(10)的上端螺纹连接在保护套(2)的下端；上锥体(10)的下端套在中心管(18)的外壁上，上锥体(10)与中心管(18)之间有密封胶圈(11);在上锥体(10)外壁上套有圆筒形的外套(13)，通过销钉(12)将外套(13)固定在上锥体(10)的外壁上；上锥体(10)的下端有圆锥面；在上锥体(10)的下部有四个上下两端有锥面的卡瓦(14)，每个卡瓦(14)上有一个弹簧(15)，卡瓦(14)的下部有下锥体(16)，下锥体(16)的上端有圆锥面；下锥体(16)套在中心管(18)的外壁上；在下 锥体(16)的下端螺纹连接外筒(17)，外筒(17)的下端套在下接头(19)的外壁上，通过销钉将外筒(17)固定在下接头(19)上；下接头(19)与外筒(17)之间有O型密封圈(20)。
专利摘要液力油管锚定装置，应用于石油开采油井井下油管的锚定。上接头下端螺纹转换接头顶端，转换接头螺纹与中心管顶部相连接，中心管的下端与下接头相连接；上接头、转换接头、中心管和下接头连接成一个同心整体；在上接头下端外壁上套有圆筒形保护套，通过销钉将保护套固定在上接头的外壁上；在保护套与转换接头之间的环形空间内有横截面为矩形的垫圈、活塞，在转换接头外壁上有上锥体，在上锥体的下部有四个上下两端有锥面的卡瓦，卡瓦的下部有下锥体，通过销钉将外筒固定在下接头上。效果是能起到了锚定管柱的作用。在上提管柱的过程中实现了解卡和泄油功能。
文档编号E21B23/01GK202531071SQ20122007436
公开日2012年11月14日 申请日期2012年3月1日 优先权日2012年3月1日
发明者彭辉, 杜疆, 童镜树, 袁新生, 雷德荣, 龙小梁 申请人:中国石油天然气股份有限公司