单卡瓦锚定机构及采用其的液压式斜向器技术领域
本实用新型涉及一种锚定机构，尤其是涉及一种单卡瓦锚定机构和采
用其的液压式斜向器，可以用于石油钻井过程中的开窗作业。
背景技术
在石油钻井过程中，套管开窗侧钻是油田开采的常用方式。斜向器是
套管开窗的必用工具。斜向器锚定机构是斜向器的最重要的组成部分，锚
定机构将斜向器固定在套管内壁。它的可靠性与否是决定开窗作业是否顺
利的关键因素。目前市场上斜向器锚定机构是通过液压座封后，卡瓦伸出
锚定机构主体，锚定在套管内，实现对斜向器定位；其主要缺点是固定不
可靠(轴向滑动或周向转动)，通过液压座封，座封压大。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种单卡瓦锚定机构和采用其
的液压式斜向器，以避免斜向器在开窗作业中向下滑落、旋转松动事故的
发生。
为了实现上述目的，作为本实用新型的一个方面，本实用新型提供了
一种单卡瓦锚定机构，包括主体和卡瓦，其中：
在所述主体上设置有导流管，控制液在其中流过；
在所述主体前端侧面设置有带斜面的槽，所述卡瓦设置在所述斜槽中，
平时相对于所述主体表面不突出，当需要时控制液推动所述卡瓦沿着所述
槽的斜面滑动，从而突出所述主体表面，起到锚定的作用。
作为本实用新型的另一个方面，本实用新型还提供了一种单卡瓦锚定
机构，包括主体、卡瓦、中间芯轴、弹簧和连接套，其中：
所述主体与连接套连接；所述主体侧面的带有斜坡的凹槽中装设有所
述卡瓦；主体中间设置有导流管，所述导流管通过接头与液控管线连通，
所述导流管插入到中间芯轴并通过密封圈密封，所述中间芯轴上装设有活
塞；所述卡瓦连接有一顶杆，所述顶杆与所述活塞之间设置有弹簧；所述
主体与所述活塞之间通过剪钉固定；
当对所述液控管线打压，液体从接头进入所述主体中，通过导流管进
入到中间芯轴中，然后推动所述活塞剪断剪钉，从而使所述弹簧推动所述
顶杆将所述卡瓦沿斜面伸出所述主体外侧，起到锚定作用。
作为本实用新型的再一个方面，本实用新型还提供了一种采用如上所
述的单卡瓦锚定机构的液压式斜向器。
基于上述技术方案可知，本实用新型的单卡瓦锚定机构和采用其的液
压式斜向器具有如下有益效果：本实用新型能够避免斜向器在开窗作业中
向下滑落、旋转松动事故的发生。
附图说明
图1为本实用新型的锚定机构的半剖主视图；
图2为本实用新型的锚定机构工作时的半剖视图。
图中附图标记如下所示：
1-主体，2-液控管线，3-接头，4-卡瓦，5-连接套，6-导流管，7-顶杆，
8-弹簧座，9-弹簧，10-中间芯轴，11-连接头，12-密封套，13-剪钉，14-
活塞，15-卡簧，16-密封圈，17-下堵头。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具
体实施例，并参照附图，对本实用新型作进一步的详细说明。
作为本实用新型的一个方面，本实用新型公开了一种单卡瓦锚定机构，
包括主体和卡瓦，其中：
在主体上设置有导流管，控制液在其中流过；
在主体前端侧面设置有带斜面的槽，卡瓦设置在该斜槽中，平时相对
于主体表面不突出，当需要时控制液推动卡瓦沿着槽的斜面滑动，从而突
出主体表面，起到锚定的作用。
其中，主体上还设置有液控管线，通过接头与导流管连通。
其中，该单卡瓦锚定机构还包括连接套，设置于主体后端，并与主体
螺接。作为优选，在主体和连接套之间形成有一空腔，空腔的一端设置有
一弹簧与连接套抵接，弹簧的另一端与一中间芯轴上形成的活塞连接，且
从主体上延伸出来的导流管伸入中间芯轴轴心的空腔中且密封，从而在控
制液流入时能够推动中间芯轴在该空腔中能够沿主体的中心轴线前后移
动；卡瓦通过一顶杆与中间芯轴上设置的活塞相连。
其中，该单卡瓦锚定机构还包括若干剪钉，能够在平时固定卡瓦的运
动，当需要时剪钉能够在控制液的推动下被剪断。
其中，所述单卡瓦锚定机构还包括密封装置，用于防止控制液泄露。
作为本实用新型的另一个方面，本实用新型还公开了一种单卡瓦锚定
机构，包括主体、卡瓦、中间芯轴、弹簧和连接套，其中：
所述主体与连接套连接；所述主体侧面的带有斜坡的凹槽中装设有所
述卡瓦；主体中间设置有导流管，所述导流管通过接头与液控管线连通，
所述导流管插入到中间芯轴并通过密封圈密封，所述中间芯轴上装设有活
塞；所述卡瓦连接有一顶杆，所述顶杆与所述活塞之间设置有弹簧；所述
主体与所述活塞之间通过剪钉固定；
当对所述液控管线打压，液体从接头进入所述主体中，通过导流管进
入到中间芯轴中，然后推动所述活塞剪断剪钉，从而使所述弹簧推动所述
顶杆将所述卡瓦沿斜面伸出所述主体外侧，起到锚定作用。
作为本实用新型的再一个方面，本实用新型还公开了一种采用如上所
述的单卡瓦锚定机构的液压式斜向器。
作为本实用新型的一个优选实施例，本实用新型的单卡瓦锚定机构和
采用其的液压式斜向器主要由以下结构组成：主体和连接套通过螺纹连接，
主体的下部装有导流管，在其侧面装有卡瓦和顶杆，和接头及液控管线；
连接套的下部和连接头通过螺纹连接；连接套的上部装有弹簧，弹簧的上
部装有弹簧上座；弹簧上座通过螺纹和中间芯轴连接；中间芯轴穿过连接
头和活塞连接，在活塞的下部装有卡簧，防止活塞脱落。连接头的下部通
过螺纹和密封套相连；密封套的下部和下堵头相连，组成一个密封的腔体。
锚定机构工作时，主体上的卡瓦会嵌入到套管内壁，主体挤靠在套管
内壁上。锚定机构和套管接触面积较大，能够有效的预防局部接触应力较
大的问题；避免了斜向器在开窗作业中容易向下滑落，旋转松动事故的发
生；同时需要一个很小的上部压力就能够使卡瓦锚靠的锚定套管内壁上。
锚定机构的锚定力来自两个方面，一是弹簧的弹力，促使锚定机构初
步固定到套管内壁。二是通过上部的作业管柱施加压力，使锚定机构和卡
瓦形成楔子效应，将它可靠的锚定在套管内，可以有效承担后期开窗作业
和钻井作业传递过来的扭矩和压力。
此外，由于主体卡瓦的先期锚定动力主要是来自弹簧的弹力，所以对
顶面要求的控制液压压力很低，便于一趟钻施工。
下面结合附图对本实用新型的技术方案进行进一步阐述说明。
在图1中，主体1和连接套5通过螺纹相互连接在一起。在主体1的
上边装有卡瓦4和接头3和液控管线2，主体1的内部装有顶杆7，中间
装有导流管6，导流管6插入到中间芯轴10并通过密封圈密封；连接套5
下部通过螺纹和连接头11相连接；连接头11上部装有弹簧9；弹簧9的
上部装有弹簧上座8；弹簧上座8通过螺纹和中间芯轴10相连接；中间芯
轴10的下端装有活塞14；在活塞14的下部装有卡簧15，防止活塞脱落；
在连接头11的下端装有密封套12；密封套12的下端通过螺纹连接下堵头
17，中间设有密封圈16。
液压式单卡瓦锚定机构随斜向器下井。到入指定位置后，液压管线2
打压，液体从接头3进入主体1中，通过导流管6进入到中间芯轴10中，
然后再进入到由活塞14和密封套12及下堵头17组成的腔体内。加大压
力，液体推动活塞14剪断剪钉13，在弹簧9伸长，推动弹簧上座8带动
中间芯轴10向上移动；同时弹簧9上做推动顶杆7向上移动；顶杆7推
动卡瓦4向上移动；卡瓦沿斜面伸出主体1外侧，卡住套管内壁，完成初
期锚定。在下钻，下压主体1，卡瓦4和主体1形成楔子效应，越压越紧
完成锚定过程。如图2所示。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果
进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实
施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，
所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围
之内。