一种可钻性固井地锚装置.pdf

本发明涉及一种可钻性固井地锚装置，包括一地锚套筒，在地锚套筒的内部可滑动地设置一中心管，中心管的下端安装有一节流喷嘴；在地锚套筒的筒壁上沿周向设置有六个锚爪，每一锚爪的根部均与地锚套筒的筒壁转动连接；锚爪内侧靠近根部的位置通过一下连接销连接一连杆的一端，连杆的另一端通过一上连接销与一销座连接，销座固定连接在中心管的管壁上；在位于锚爪下方的地锚套筒的外筒壁上间隔设置多个通槽，在每一通槽中均设置一沿地锚套筒长度方向布置的导杆，在每一导杆上滑动连接一滑块，各滑块沿周向固定连接在中心管的外壁上；在每一导杆上还套设一弹簧，弹簧上端抵在滑块的下侧。

1.  一种可钻性固井地锚装置，其特征在于：它包括一地锚套筒，在所述地锚套筒的内部可滑动地设置一中心管，所述中心管的下端安装有一节流喷嘴；在所述地锚套筒的筒壁上沿周向设置有六个锚爪，每一所述锚爪的根部均与所述地锚套筒的筒壁转动连接；所述锚爪内侧靠近根部的位置通过一下连接销连接一连杆的一端，所述连杆的另一端通过一上连接销与一销座连接，所述销座固定连接在所述中心管的管壁上；在位于所述锚爪下方的所述地锚套筒的外筒壁上间隔设置多个通槽，在每一所述通槽中均设置一沿所述地锚套筒长度方向布置的导杆，在每一所述导杆上滑动连接一滑块，各所述滑块沿周向固定连接在所述中心管的外壁上；在每一所述导杆上还套设一弹簧，所述弹簧上端抵在所述滑块的下侧。

2.  如权利要求1所述的一种可钻性固井地锚装置，其特征在于：所述地锚套筒的上端设置有内螺纹，下端设置有外螺纹，且所述下端与所述上端尺寸匹配。

3.  如权利要求1或2所述的一种可钻性固井地锚装置，其特征在于：在所述中心管上与六个所述锚爪相对的位置分别开始一自洁孔。

4.  如权利要求1或2所述的一种可钻性固井地锚装置，其特征在于：所述销座穿过所述中心管的侧壁后与一位于所述中心管内的卡套连接；所述中心管的上端通过螺纹连接一压紧螺母，所述压紧螺母的下端压紧所述卡套的上端。

5.  如权利要求1或2所述的一种可钻性固井地锚装置，其特征在于：在每一所述通槽的外侧设置一盖板，所述盖板与所述地锚套筒固定连接。

6.  如权利要求1或2所述的一种可钻性固井地锚装置，其特征在于：所述导杆通过位于其两端的连接座固定连接在所述地锚套筒的所述通槽中；所述弹簧的下端抵在其中一所述连接座的上侧。

7.  如权利要求1或2所述的一种可钻性固井地锚装置，其特征在于：在所述中心管与所述地锚套管之间设置有O型圈。

8.  如权利要求4所述的一种可钻性固井地锚装置，其特征在于：在所述压紧螺母与所述地锚套管之间均设置有O型圈。

9.  如权利要求1或2所述的一种可钻性固井地锚装置，其特征在于：所述锚爪的根部通过可拆卸的锚爪销与所述地锚套管连接；所述节流喷嘴与所述中心管之间采用螺纹连接。

一种可钻性固井地锚装置
技术领域
本发明涉及一种用于稠油热采井预应力固井用的可钻性固井地锚装置，属于固井作业工具技术领域。
背景技术
目前，用于稠油热采井预应力固井的可钻性地锚一般为三锚爪结构，并且锚爪不具备自洗功能，再者地锚不能多级自由组合，那么在某些较软地层中进行预应力固井时，在预拉力作用下很容易拉垮井壁而造成锚固失效。如果地锚复位空间被井壁泥土堵塞，锚爪难以复位还容易造成井下阻卡。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种锚固牢靠而不易失效的可钻性固井地锚装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种可钻性固井地锚装置，其特征在于：它包括一地锚套筒，在所述地锚套筒的内部可滑动地设置一中心管，所述中心管的下端安装有一节流喷嘴；在所述地锚套筒的筒壁上沿周向设置有六个锚爪，每一所述锚爪的根部均与所述地锚套筒的筒壁转动连接；所述锚爪内侧靠近根部的位置通过一下连接销连接一连杆的一端，所述连杆的另一端通过一上连接销与一销座连接，所述销座固定连接在所述中心管的管壁上；在位于所述锚爪下方的所述地锚套筒的外筒壁上间隔设置多个通槽，在每一所述通槽中均设置一沿所述地锚套筒长度方向布置的导杆，在每一所述导杆上滑动连接一滑块，各所述滑块沿周向固定连接在所述中心管的外壁上；在每一所述导杆上还套设一弹簧，所述弹簧上端抵在所述滑块的下侧。
所述地锚套筒的上端设置有内螺纹，下端设置有外螺纹，且所述下端与所述上端尺寸匹配。
在所述中心管上与六个所述锚爪相对的位置分别开始一自洁孔。
所述销座穿过所述中心管的侧壁后与一位于所述中心管内的卡套连接；所述中心管的上端通过螺纹连接一压紧螺母，所述压紧螺母的下端压紧所述卡套的上端。
在每一所述通槽的外侧设置一盖板，所述盖板与所述地锚套筒固定连接。
所述导杆通过位于其两端的连接座固定连接在所述地锚套筒的所述通槽中；所述弹簧的下端抵在其中一所述连接座的上侧。
在所述中心管与所述地锚套管之间设置有O型圈。
在所述压紧螺母与所述地锚套管之间均设置有O型圈。
所述锚爪的根部通过可拆卸的锚爪销与所述地锚套管连接；所述节流喷嘴与所述中心管之间采用螺纹连接。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于采用六锚爪的结构，并且本发明可以通过两端的螺纹实现串联使用，因此可以增加锚爪与井壁的总接触面积，在预拉力的作用下不容易拉垮井壁。2、本发明由于在中心管上与六个锚爪相对的位置分别开始一自洁孔，因此可以利用自洁孔流出的流体可以对锚爪起到清洗作用，为锚爪复位提供便利条件。3、本发明锚爪通过可拆卸的锚爪销联接在地锚套筒上，因此可以通过拆卸锚爪销更换不同长度的锚爪，以适应不同的井径。4、本发明节流喷嘴与中心管之间采用螺纹连接，因此便于更换不同孔径的节流喷嘴以实现不同的开启流量，从而满足固定施工需要。5、本发明结构简单、使用方便，可广泛应用于固定作业。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是图1中A-A向的剖视示意图；
图3是图1中B-B向的剖视示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。需要说明的是，下文中的“上端”、“下端”均针对固井流体的流动方向来定义，其中“上”指固井流体的流动方向上游，“下”是指固井流体的流动方向下游。
如图1～3所示，本发明包括一地锚套筒1，地锚套筒1上端设置有内螺纹，下端设置有外螺纹，并且下端与上端尺寸匹配，便于在使用中根据不同的地层情况下入单个或者将多个(多个时串联)本发明所述地锚装置。在地锚套筒1的内部可滑动地设置一中心管2，中心管2的下端安装有一节流喷嘴3。在地锚套筒1的筒壁上沿周向设置有六个锚爪4，每一锚爪4的根部均与地锚套筒1的筒壁转动连接。锚爪4内侧靠近根部的位置通过一下连接销5连接一连杆6的一端，连杆6的另一端通过一上连接销7与一销座16连接，销座16固定连接在中心管2的管壁上。在位于锚爪4下方的地锚套筒1的外筒壁上间隔设置多个通槽，在每一通槽中均设置一沿地锚套筒1长度方向布置的导杆8，在每一导杆8上滑动连接一滑块9，各滑块9沿周向固定连接在中心管的外壁上。在每一导杆8上还套设一弹簧10，弹簧10具有一定的预压缩量且上端抵在滑块9的下侧。
上述实施例中，在每一个通槽的外侧设置一盖板11，盖板11与地锚套筒1固定连接。
上述实施例中，在中心管2上与六个锚爪4相对的位置分别开始一自洁孔17，其作用是当井壁泥土堵塞锚爪4的复位空间时，由自洁孔17流出的流体可以对锚爪4起到清洗作用，为锚爪4复位提供条件。
上述实施例中，导杆8通过位于其两端的连接座12固定连接在地锚套筒1的通槽中，弹簧10的下端抵在其中一连接座12的上侧。
上述实施例中，销座16穿过中心管2的侧壁后与一位于中心管内的卡套13连接，卡套13用于对各销座16进行周向的定位。在中心管2的上端螺纹连接一压紧螺母14，压紧螺母14的下端压紧卡套13的上端，以便将卡套13卡在其与各销座16之间。
上述实施例中，中心管2与地锚套管1之间、压紧螺母14与地锚套管1之间均设置有O型圈(图中未示出)，以确保固井流体全排流量通过中心管。
上述实施例中，锚爪4的根部通过可拆卸的锚爪销15与地锚套管1连接，便于更换不同长度的锚爪4以适应不同的井径；节流喷嘴3与中心管2之间采用螺纹连接，便于更换不同孔径的节流喷嘴3以实现不同的开启流量，从而满足固定施工需要。
本发明的使用过程如下：根据地层情况将单个或多个串联连接的本发明所述地锚装置随套管柱一起下入井内。下套管过程中，在弹簧10预紧力的作用下锚爪4处于收紧状态。当固井流体流经中心管2和节流喷嘴3，由于节流喷嘴3的节流作用，其两端形成压差，压差产生的作用力克服弹簧10的预紧力带动中心管2驱使滑块9压缩弹簧10，并拉动连杆6运动，从而借助连杆6使锚爪4向外翻转，此时锚爪4处于张开状态，锚爪4的爪尖与井壁接触。在循环过程中固井流体排量越大，节流喷嘴3产生的压差越大，锚爪4与井壁岩层之间的作用力也越大。若地层较硬时，锚爪4的爪尖将卡于井壁的不光滑台阶处而实现锚固。若地层较软时，在预应力固井提拉力的作用下，地锚装置整体上行，锚爪4将逐渐张开至极限位置并“吃入”井壁岩层深部而实现锚固。当停泵并下放本发明所述地锚装置时，受弹簧10预紧力的作用，锚爪4自动复位重新处于收紧状态。
本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的。在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进或等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。