预应力固井用地锚的制作方法

本技术涉及热采井，更具体的是涉及数控铣床用可调式夹具。

背景技术：

1、稠油热采井钻固井是稠油开采技术中的一个重要问题。稠油热采技术已经应用了很多年，在稠油的热采过程中，油层套管处于周期性的升温、降温的温度变化中，在交变的热应力状态下，生产套管就要受到反复的伸缩变形。由于热膨胀，对管材和水泥环会产生很大的热应力，因此对套管和水泥环的强度要求非常高。由于大规模使用蒸汽吞吐、蒸汽驱及火驱热采的稠油热采方式，导致地层温度不断升高，油气水层非常活跃，增加了固井的施工难度。

2、预应力固井就是给套管施加一定强度的拉应力，使套管在此状态下被水泥凝结，当温度升高时，就可抵消一部分套管受热产生的压应力，从而提高套管的耐温极限，减缓或避免注蒸汽造成的套管破坏。套管预应力固井地锚连接在热采井套管柱中间，固井时，地面泵车压力推动活塞移动，从而推动锚爪张开，支撑在套管壁上，然后上提套管，使套管产生预应力。以防止套管在注蒸汽时，发生变形及早期损坏。例如公告号为cn211144416u的中国实用新型专利披露了预应力固井地锚由上接头、顶紧套、密封环、单向阀、保护套、中心管、活塞、锥度推筒、锁环、锚爪、挡块、挡块压环、挡环组成，活塞、锥度推筒、锁环、锚爪、挡块、挡块压环套在中心管的外圆上，锁环安装在锥度推筒与活塞之间的空槽内，保护套套在中心管和活塞的外部，锚爪内圆面贴在中心管的外圆面上，锚爪上端锥面与锥度推筒下端锥面相接，锚爪下端圆弧面与挡块上端圆弧面相接，单向阀位于中心管上部，进液孔通过单向阀封闭，保证了完井后期的密封效果。

3、然而现有技术中采用的固定锚爪一旦张开无法缩回，对于有些湿软井壁，锚爪，因此锚定不成功将导致锚爪功能失效，打开地锚锚爪卡入地层操作失败，因水泥已注入环空无法更换地锚，从而降低整个固井效果，是导致套管损坏的重要隐患之一。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：为了解决上述技术问题，本实用新型提供预应力固井用地锚，可在。

2、本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

3、预应力固井用地锚，包括地锚套筒、中心滑套、限位卡环、锚爪，所述中心滑套内朝向所述锚爪一侧设有节流嘴，所述锚爪与所述中心滑套间设有连接连杆，所述中心滑套与所述地锚套筒上设有锁定组件，于所述连接连杆与所述中心滑套间设有复位扭簧，所述锁定组件包括设于所述地锚套筒内壁的限位卡槽，于所述中心滑套内壁上设有截止件，所述限位卡槽位于所述截止件的移动轨迹上，于所述地锚套筒和所述中心滑套间设有促使所述截止件脱离所述限位卡槽的解锁组件。

4、通过上述方案，地锚套筒进入井内，管内注压，管内液体自节流嘴流量变小，促使中心滑套向节流嘴一侧移动，继而中心滑套向限位卡环移动带动连接连杆移动，从而促使锚爪打开，当锚爪打开至预定位置，截止件随中心滑套进入限位卡槽内嵌合，完成装置的锁定，当锚爪并未与井壁锁定到位时，可通过解锁组件将截止件与限位卡槽脱离，此时连接连杆在复位扭簧的带动下带动锚爪复位，方便再次灌注促使锚爪打开固定，可根据需求调整，最终将锚爪固定牢靠，整个过程解决了现有技术锚爪张开无法收回，导致固定效果不好的问题。

5、进一步的，所述截止件包括所述中心滑套内沿长度方向开设的动作槽，所述动作槽一侧沿长度方向转动连接有连接板，所述连接板远离所述锚爪的一端设有嵌入球，所述连接板上设有弹性件，所述弹性件有促使所述连接板向所述嵌入球一段倾斜的趋势。

6、通过上述方案，弹性件有促使连接板向嵌入球一段倾斜的趋势，当中心滑套向锚爪一侧移动，嵌入球随之抵接在地锚套筒内壁上滑移并随后嵌入限位卡槽内，完成锚爪的固定，避免锚爪在复位扭簧带动下复位。

7、进一步的，所述限位卡槽呈内凹的球面。

8、通过上述方案，呈球面的限位卡槽，方便嵌入球嵌入和脱离。

9、进一步的，所述限位卡槽边沿设有环形的防脱卡槽，所述嵌入球外表面分布于若干嵌入凸起。

10、通过上述方案，设置环形的防脱卡槽，嵌入球上的嵌入凸起和嵌入防脱卡槽，进一步增强嵌入球和限位卡槽的稳定性。

11、进一步的，所述解锁组件包括设于所述连接板中部的转动支柱，所述转动支柱与所述中心滑套内壁转动连接，所述连接板两端沿所述转动支柱在所述动作槽内起伏转动，所述弹性件设于所述转动支柱与所述中心滑套内壁转动连接处且促使所述连接板向所述嵌入球一端倾斜，所述解锁组件包括沿所述地锚套筒和所述中心滑套内滑动的触碰解锁件，所述触碰解锁件直径小于所述转动支柱与所述中心滑套远端内壁的间距，所述触碰解锁件整体为内部中空的塑料壳体。

12、通过上述方案，当需要解锁时，将触碰解锁件放入地锚套筒并灌注压力，促使触碰解锁件向中心滑套内移动，当触碰解锁件经过连接板中部并向连接部翘起的尾部移动时，触碰解锁件将连接板翘起的尾端向下压，促使设有嵌入球连接板另一端抬起，促使嵌入球与限位卡槽分离，从而促使锚爪和连接连杆在复位扭簧的带动下复位，触碰解锁件整体为内部中空的塑料壳体，方便触碰解锁件在完成解锁后进入井内，方便破碎后抽出。

13、进一步的，所述触碰解锁件整体为圆筒形、球形、纺锤形、圆台形、椭球形的任意一种，所述触碰解锁件最大直径小于所述转动支柱与所述中心滑套远端内壁的间距，所述触碰解锁件最大直径小于所述节流嘴直径，所述触碰解锁件最大直径大于所述连接板静止状态下最高端与所述中心滑套远端内壁的间距。

14、通过上述方案，所述触碰解锁件最大直径小于所述转动支柱与所述中心滑套远端内壁的间距，所述触碰解锁件最大直径小于所述节流嘴直径，所述触碰解锁件最大直径大于所述连接板静止状态下最高端与所述中心滑套远端内壁的间距，方便触碰解锁件通过中心滑套最窄端。

15、进一步的，所述触碰解锁件尾端设有回收索，所述连接板静止状态下最高端端部设有止逆柱，所述触碰解锁件尾端外周分布有若干撕裂棱。

16、通过上述方案，设置回收索配合撕裂棱，在完成装置复位后么看拖动回收索，此时撕裂棱撞击在止逆柱上，触碰解锁件沿撕裂棱分为若干块，方便排出中心滑套和地锚套筒。

17、本实用新型的有益效果如下：

18、1、地锚套筒进入井内，管内注压，管内液体自节流嘴流量变小，促使中心滑套向节流嘴一侧移动，继而中心滑套向限位卡环移动带动连接连杆移动，从而促使锚爪打开，当锚爪打开至预定位置，截止件随中心滑套进入限位卡槽内嵌合，完成装置的锁定，当锚爪并未与井壁锁定到位时，可通过解锁组件将截止件与限位卡槽脱离，此时连接连杆在复位扭簧的带动下带动锚爪复位，方便再次灌注促使锚爪打开固定，可根据需求调整，最终将锚爪固定牢靠，整个过程解决了现有技术锚爪张开无法收回，导致固定效果不好的问题；

19、2、设置回收索配合撕裂棱，在完成装置复位后么看拖动回收索，此时撕裂棱撞击在止逆柱上，触碰解锁件沿撕裂棱分为若干块，方便排出中心滑套和地锚套筒。

技术特征：

1.预应力固井用地锚，包括地锚套筒(11)、中心滑套(12)、限位卡环(13)、锚爪(14)，所述中心滑套(12)内朝向锚爪(14)一侧设有节流嘴(15)，所述锚爪(14)与所述中心滑套(12)间设有连接连杆(16)，其特征在于，所述中心滑套(12)与所述地锚套筒(11)上设有锁定组件，于所述连接连杆(16)与所述中心滑套(12)间设有复位扭簧(17)，所述锁定组件包括设于所述地锚套筒(11)内壁的限位卡槽(18)，于所述中心滑套(12)内壁上设有截止件，所述限位卡槽(18)位于所述截止件的移动轨迹上，于所述地锚套筒(11)和所述中心滑套(12)间设有促使所述截止件脱离所述限位卡槽(18)的解锁组件。

2.根据权利要求1所述的预应力固井用地锚，其特征在于，所述截止件包括所述中心滑套(12)内沿长度方向开设的动作槽(19)，所述动作槽(19)一侧沿长度方向转动连接有连接板(20)，所述连接板(20)远离所述锚爪(14)的一端设有嵌入球(21)，所述连接板(20)上设有弹性件，所述弹性件有促使所述连接板(20)向所述嵌入球(21)一段倾斜的趋势。

3.根据权利要求2所述的预应力固井用地锚，其特征在于，所述限位卡槽(18)呈内凹的球面。

4.根据权利要求3所述的预应力固井用地锚，其特征在于，所述限位卡槽(18)边沿设有环形的防脱卡槽(22)，所述嵌入球(21)外表面分布于若干嵌入凸起(23)。

5.根据权利要求2所述的预应力固井用地锚，其特征在于，所述解锁组件包括设于所述连接板(20)中部的转动支柱(24)，所述转动支柱(24)与所述中心滑套(12)内壁转动连接，所述连接板(20)两端沿所述转动支柱(24)在所述动作槽(19)内起伏转动，所述弹性件设于所述转动支柱(24)与所述中心滑套(12)内壁转动连接处且促使所述连接板(20)向所述嵌入球(21)一端倾斜，所述解锁组件包括沿所述地锚套筒(11)和所述中心滑套(12)内滑动的触碰解锁件(25)，所述触碰解锁件(25)直径小于所述转动支柱(24)与所述中心滑套(12)远端内壁的间距，所述触碰解锁件(25)整体为内部中空的塑料壳体。

6.根据权利要求5所述的预应力固井用地锚，其特征在于，所述触碰解锁件(25)整体为圆筒形、球形、纺锤形、圆台形、椭球形的任意一种，所述触碰解锁件(25)最大直径小于所述转动支柱(24)与所述中心滑套(12)远端内壁的间距，所述触碰解锁件(25)最大直径小于所述节流嘴(15)直径，所述触碰解锁件(25)最大直径大于所述连接板(20)静止状态下最高端与所述中心滑套(12)远端内壁的间距。

7.根据权利要求6所述的预应力固井用地锚，其特征在于，所述触碰解锁件(25)尾端设有回收索(26)，所述连接板(20)静止状态下最高端端部设有止逆柱(27)，所述触碰解锁件(25)尾端外周分布有若干撕裂棱(28)。

技术总结
本技术公开了预应力固井用地锚，涉及热采井技术领域，解决现有锚爪无法复位再次使用的技术问题，包括地锚套筒、中心滑套、限位卡环、锚爪，中心滑套内朝向锚爪一侧设有节流嘴，锚爪与中心滑套间设有连接连杆，中心滑套与地锚套筒上设有锁定组件，于连接连杆与中心滑套间设有复位扭簧，锁定组件包括设于地锚套筒内壁的限位卡槽，于中心滑套内壁上设有截止件，限位卡槽位于截止件的移动轨迹上，于地锚套筒和中心滑套间设有促使截止件脱离限位卡槽的解锁组件。当锚爪并未与井壁锁定到位时，可通过解锁组件将截止件与限位卡槽脱离，最终将锚爪固定牢靠，整个过程解决了现有技术锚爪张开无法收回，导致固定效果不好的问题。

技术研发人员：张晓诚,谢涛,陈毅,张彬奇,廖前华,刘海龙,张羽臣,刘鹏,陈彬
受保护的技术使用者：中海石油(中国)有限公司
技术研发日：20230803
技术公布日：2024/3/31