一种可溶复合卡瓦的制作方法

本实用新型涉及油气田钻、完井作业工具技术领域，特别是一种可溶复合卡瓦。

背景技术：

卡瓦的作用主要是安装在需要具备锚定功能的工具上，通过一定方式，使卡瓦沿径向移动，卡瓦齿锚定在油管或套管的内壁上，从而实现该工具的暂时锚定。传统工具当需要解除锚定效果时，由于卡瓦本体和卡齿通常为一体式结构，常常出现回收不到位，卡瓦卡齿卡死，导致上提管柱时出现卡井的现象。同时，卡瓦本体通常采用铸铁或高强度复合材料制成，常规钻除和处理难度较大。

专利号为cn206158636u的中国专利公开了一种易钻复合卡瓦，其主要特征是：包括多个卡瓦，多个卡瓦并肩设置围成一对称的圆环结构，圆环结构外套设锁定环：每个卡瓦由卡瓦基座，镶嵌于卡瓦基座上的一个卡瓦牙组成，所述一个卡瓦牙具有多个齿牙，多个齿牙背离圆环结构的中心设置:每个卡瓦基座在其外壁上靠近一端面的位置开设一第一锁定槽，在其外壁上靠近另一端面的位置上开设一第二锁定槽，一个所述锁定环卡持在多个第一锁定槽内将多个卡瓦基座连接起来，另一所述锁定环卡持在多个第二锁定槽内将多个卡瓦基座上连接起来。

该公开的一种易钻复合卡瓦所述的有益效果：多个卡瓦对称分布，锚定可靠，卡瓦受到作用力后，多个卡瓦受锁定环约束，均匀扩张，与锚定管壁接触后，继续扩张，直至卡瓦牙可靠锚定在管壁上。钻磨时，应用结构合理的磨鞋，快速钻除一定卡瓦后，剩余卡瓦牙自卡瓦基座脱落或碎裂，沿磨鞋上返通道返出井口，实现快速钻除。

该公开的一种易钻复合卡瓦，某种程度上达到了卡瓦解封的目的，但是根据其公开的特征所述，包含的多个卡瓦并肩围成一个对称的圆环结构，为确保精度加工难度较高；卡瓦牙直接镶嵌在卡瓦基座上，并通过粘贴剂连接，卡瓦在工作过程中其卡齿存在脱落风险；卡瓦牙集中镶嵌在基座某处，由于结构限制不能使整个卡瓦基座布满卡瓦齿，卡瓦锚定效果受局限；多个卡瓦块之间需要设置多个锁定槽和锁定环，结构相对较复杂装配精度要求高；卡瓦牙为一整体，其材质为不易钻材料(铸铁或者陶瓷)，同时，其单体尺寸相对较大质量重，通过磨鞋上返通道返出时存在落井风险。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种可溶复合卡瓦，具有锚定可靠，加工组装简便，基体可溶等特点，既保证工具锚定稳固，又能快速进行锚定解除，节约作业成本降低施工风险。

本实用新型采用的技术方案是：

一种可溶复合卡瓦，包括基座、卡瓦齿和隔离挡块；

所述基座呈环形结构，所述基座的内壁下部设有具有一定倾角的斜面，所述基座外壁的上部和下部为两个不同直径的柱面，上部柱面和下部柱面之间设有过滤的斜面，所述基座的外壁以该基座的轴心为圆心呈圆周阵列设有多条矩形槽，各所述矩形槽分别沿基座的轴向设置，且各所述矩形槽分别贯穿基座的上下两端，所述基座的内壁以该基座的轴心为圆心呈圆周阵列设有多条与矩形槽一一对应且相互隔离的“v”形槽，各所述“v”形槽分别沿基座的轴向设置，所述基座外壁上直径较大的柱面从上至下均匀设有多个沿基座的周向设置的齿槽，所述齿槽沿基座径向的深度等于或小于矩形槽沿基座径向的深度，各所述齿槽在基座周向上的两个端面中至少有一个端面与位于该齿槽与该端面同侧的矩形槽连通；

所述卡瓦齿为由一多边形截面沿基座的周向旋转或延伸一定角度而形成的环状或柱状结构，其旋转或延伸的长度小于基座外壁矩形槽的槽宽，多个所述卡瓦齿沿基座的周向和轴向两个方向均匀设于基座的各齿槽中，所述卡瓦齿靠近基座轴心一端的径向截面与齿槽的径向截面相匹配，所述卡瓦齿的另一端凸出于基座上直径较大的外壁以外，其凸出部分的截面的上下高度沿径向从内到外逐渐变小；

所述隔离挡块为由与齿槽的径向截面相适配的一截面沿基座的周向旋转或延伸一定角度而形成的环状或柱状结构，其旋转或延伸形成的长度小于基座外壁矩形槽的槽宽，所述齿槽内未设置卡瓦齿的部分分别设有隔离挡块，所述齿槽由卡瓦齿和隔离抽挡块填满。

优选的，所述基座为可溶性金属材料。

优选的，所述可溶性金属材料包括镁合金、铝合金、镍、铜以及锡中的至少一者。

优选的，所述卡瓦齿为铸铁、硬质合金或者陶瓷材料。

优选的，所述隔离挡块与基座的材料相同。

优选的，所述齿槽的径向截面为梯形、圆形、倒“t”形或“l”形，所有齿槽的槽底部或中部的截面上下高度大于槽顶部的上下高度。

优选的，所述卡瓦齿凸出于在基座上直径较大的外壁以外的部分的径向截面为三角形。

优选的，所述隔离挡块安装到位后，通过粘贴剂镶嵌或通过销钉固定在齿槽内。

优选的，沿所述基座的轴向方向上相邻的两凹槽中的卡瓦齿相互错开。

本实用新型的有益效果是：

同时具备锚定可靠和易于解锚双重特点，卡瓦齿均匀设置在基座外壁上，卡瓦齿数量可根据需要自由设置，使锚定更为可靠，齿槽与卡瓦齿配合紧密，卡瓦齿不易脱落更加安全可靠；基座、隔离挡块、卡瓦齿相互独立安装易于分离，基座、隔离挡块采用可溶材料制作，便于后期溶解处理，卡瓦齿采用耐磨材料，体积小巧质量轻，容易跟随钻井液返出井口；结构紧凑、简单，有效降低钻井施工成本，便于推广。

附图说明

图1为本实用新型实施例的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的轴截面结构示意图；

图3为本实用新型实施例的半剖爆炸结构示意图；

附图标记：1、基座，11、齿槽，2、卡瓦齿，3、隔离挡块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例

一种可溶复合卡瓦，包括基座、卡瓦齿和隔离挡块；

所述基座呈环形结构，所述基座的内壁下部设有具有一定倾角的斜面，所述基座外壁的上部和下部为两个不同直径的柱面，上部柱面和下部柱面之间设有过滤的斜面，所述基座的外壁以该基座的轴心为圆心呈圆周阵列设有多条矩形槽，各所述矩形槽分别沿基座的轴向设置，且各所述矩形槽分别贯穿基座的上下两端，所述基座的内壁以该基座的轴心为圆心呈圆周阵列设有多条与矩形槽一一对应且相互隔离的“v”形槽，以确保所述基座始终为一整体而不被矩形槽和“v”形槽分割开，各所述“v”形槽分别沿基座的轴向设置，所述“v”形槽与其对应的矩形槽的中心线相互对齐，所述基座外壁上直径较大的柱面从上至下均匀设有多个沿基座的周向设置的齿槽，所述齿槽沿基座径向的深度等于或小于矩形槽沿基座径向的深度，各所述齿槽在基座周向上的两个端面中至少有一个端面与位于该齿槽与该端面同侧的矩形槽连通；

所述卡瓦齿为由一多边形截面沿基座的周向旋转或延伸一定角度而形成的环状或柱状结构，其旋转或延伸的长度小于基座外壁矩形槽的槽宽，多个所述卡瓦齿沿基座的周向和轴向两个方向均匀设于基座的各齿槽中，所述卡瓦齿靠近基座轴心一端的径向截面与齿槽的径向截面相匹配，所述卡瓦齿的另一端凸出于基座上直径较大的外壁以外，其凸出部分的截面的上下高度沿径向从内到外逐渐变小；

所述隔离挡块为由与齿槽的径向截面相适配的一截面沿基座的周向旋转或延伸一定角度而形成的环状或柱状结构，其旋转或延伸形成的长度小于基座外壁矩形槽的槽宽，所述齿槽内未设置卡瓦齿的部分分别设有隔离挡块，所述齿槽由卡瓦齿和隔离抽挡块填满。

在其中一个实施例中，所述基座为可溶性金属材料。

在其中一个实施例中，所述可溶性金属材料包括镁合金、铝合金、镍、铜以及锡中的至少一者。

在其中一个实施例中，所述卡瓦齿为铸铁、硬质合金或者陶瓷材料。

在其中一个实施例中，所述隔离挡块与基座的材料相同。

在其中一个实施例中，所述齿槽的径向截面为梯形、圆形、倒“t”形或“l”形，所有齿槽的槽底部或中部的截面上下高度大于槽顶部的上下高度。

在其中一个实施例中，所述卡瓦齿凸出于在基座上直径较大的外壁以外的部分的径向截面为三角形。

在其中一个实施例中，所述隔离挡块安装到位后，通过粘贴剂镶嵌或通过销钉固定在齿槽内，以限制隔离挡块与基座相对转动。

在其中一个实施例中，适当设置所述隔离档块和卡瓦齿的数量和位置，使每一行卡瓦齿与下一行卡瓦齿正好错开一定角度，以增强卡瓦锚定性能。

本实用新型同时具备锚定可靠和易于解锚双重特点，卡瓦齿均匀设置在基座外壁上，卡瓦齿数量可根据需要自由设置，使锚定更为可靠，齿槽与卡瓦齿配合紧密，卡瓦齿不易脱落更加安全可靠；基座、隔离挡块、卡瓦齿相互独立安装易于分离，基座、隔离挡块采用可溶材料制作，便于后期溶解处理，卡瓦齿采用耐磨材料，体积小巧质量轻，容易跟随钻井液返出井口；结构紧凑、简单，有效降低钻井施工成本，便于推广。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。