带水力锚的滑套喷砂器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110100044.8

申请日:

2011.04.15

公开号:

CN102733790A

公开日:

2012.10.17

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E21B 43/267申请公布日:20121017|||实质审查的生效IPC(主分类):E21B 43/267申请日:20110415|||公开

IPC分类号:

E21B43/267; E21B43/14; E21B23/01

主分类号:

E21B43/267

申请人:

盐城市佳鑫石化机械制造有限公司

发明人:

宗美巧; 周力帅; 戴峥嵘

地址:

224431 江苏省盐城市阜宁县施庄工业区88号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

带水力锚的滑套喷砂器,由“水力锚”和“滑套喷砂器”两种工具合并而成。“水力锚”和“滑套喷砂器”共用一根主体管,按照在井下的工作位置,主体管的上方是“水力锚构造”,下方是“滑套喷砂器构造”。其中:“水力锚构造”由均布在主体管上方圆周上的3排或4排用压板、固定螺钉封闭在每排2~4只圆坑中的锚爪、弹簧和密封圈所组成;“滑套喷砂器构造”由安装在主体管下方管内的滑套、密封圈、螺纹销钉、卡环和限位套所组成;上下一体,同时具有管柱锚定和分层压裂的功能。既能满足两种井下工具同时使用的需求,又能增强其工作的可靠性,减少金属材料消耗,降低生产成本,便于安装使用。

权利要求书

1.带水力锚的滑套喷砂器,由“水力锚”和“滑套喷砂器”两种工具合并而成,
其特征是:“水力锚”和“滑套喷砂器”共用一根主体管(1),按照其在井下的工作位
置,主体管(1)的上方是“水力锚构造”,下方是“滑套喷砂器构造”;其中:“水力
锚构造”,由均布在主体管(1)上方圆周上的3排或4排用压板(2)、固定螺钉(3)
封闭在每排2~4只圆坑中的锚爪(4)、弹簧(5)和密封圈(6)所组成;“滑套喷砂
器构造”,由安装在主体管(1)下方管内的滑套(7)、密封圈(8)、螺纹销钉(9)、
卡环(10)和限位套(11)所组成;上下一体,同时具有管柱锚定和分层压裂的功能。
2.根据权利要求1所述带水力锚的滑套喷砂器,其特征是:主体管(1)上方“水
力锚构造”的圆周上,开有3条或4条均布的导流槽;主体管(1)下方“滑套喷砂器
构造”的圆周上,开有3条或4条均布的长槽孔;其导流槽与长槽孔在数量上一致,
在方位上对齐。
3.根据权利要求1所述带水力锚的滑套喷砂器,其特征是:采用合金钢材料制成
的每个锚爪(4),在中间长槽两边的弧形面上,对称地加工有4个既相对于长槽倾斜,
又相对于轴线向同一方向倾斜的盲孔,每个盲孔中均镶有1个圆柱形硬性合金的爪齿
(12)。
4.根据权利要求1所述带水力锚的滑套喷砂器,其特征是:装在主体管(1)下
端的限位套(11),下边是圆凸台,外圆是螺纹,中间是直径小于滑套(7)外径的通
孔,通孔的上下端均是大倒角。

说明书

带水力锚的滑套喷砂器

技术领域

本发明涉及石油机械,井下采油(气)工具的新产品开发。

背景技术

国内外现有的油(气)田钻采工具中,“水力锚”和“滑套喷砂器”是两种功能不同、
各自独立的井下工具;但在许多情况下,它们又总是一起出现在井下,相互配合使用。
这两种工具在使用时,都有两端与油(气)管联接的结构,其联接部分不可避免的要多
耗用许多金属材料和切削加工的工作量,同时又增加了螺纹联接处松脱的风险和油(气)
田工人安装时的麻烦。另外,现有的“水力锚”锚爪工作面,多采用在整体零件表面
上加工出密集的条状锯齿形,经淬火后作为爪齿使用,存在着一对矛盾的问题;一是
材质软或淬火硬度不高,则锚定效果差,容易磨损;二是材质硬或淬火硬度高,淬火
后应力集中,容易断裂而失去功能。

发明内容

本发明的目的在于设计一种同时具备“水力锚”和“滑套喷砂器”功能,锚定效
果好,又能价廉物美地满足油(气)田同时使用这两种井下工具需求的新产品。

本发明是将“水力锚”和“滑套喷砂器”两种工具合二为一。其特点是:“水力
锚”和“滑套喷砂器”共用一根主体管,按照其在井下使用的工作位置,主体管的上
方是“水力锚构造”,下方是“滑套喷砂器构造”;其中:“水力锚构造”,由均布在主
体管上方圆周上的3排或4排用压板、固定螺钉封闭在每排2~4只圆坑中的锚爪、弹
簧和密封圈所组成;“滑套喷砂器构造”,由安装在主体管下方管内的滑套、螺纹销钉、
密封圈、卡环和限位套所组成;上下一体,同时具有管柱锚定和分层压裂的功能。

由于本发明减少了原来使用两种工具与油(气)管联接时,四个联接端中的二个联
接端,减少了金属材料的消耗和切削加工量,降低了生产和使用成本;而且又能增强
其工作的可靠性、更便于油(气)田工人安装使用。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

图1是本发明的总体结构全剖视示意图。

图2是图1中A向锚爪安装的局部示意图。

图3是图1中B-B剖面的仰视示意图。

图4是图1中锚爪和爪齿零件单独组合的一个侧面和局部剖视示意图。

图5是图1中锚爪和爪齿零件单独组合的另一个侧面示意图。

图中标号所示的零部件名称如下:

1、主体管,2、压板,3、固定螺钉,4、锚爪,5、弹簧,6、密封圈,7、滑套,
8、密封圈,9、螺纹销钉,10、卡环,11、限位套,12、爪齿。

具体实施方式

本发明是将“水力锚”和“滑套喷砂器”两种井下工具通过合理设计,合并成为
一种新的井下工具,其最主要的特点是:“水力锚”和“滑套喷砂器”共用一根主体管
(1)。主体管(1)的上端是与上节油(气)管联接的锥形螺孔,下端的内螺纹孔中装有
限位套(11),下端的外圆是与下节油(气)管联接的锥管螺纹。主体管(1)的管径,
根据联接的油(气)管规格尺寸的大小而变化:油(气)管规格尺寸大、则管径粗,管径
粗时,导流槽和长槽孔数量可为4条;油(气)管规格尺寸小、则管径细,管径细时,
导流槽和长槽孔数量可为3条。图1显示的是数量为3条的导流槽和长槽孔结构。本
发明按照在井下的工作位置,主体管(1)上方是“水力锚构造”,直径较粗,两端倒
角;在其圆周上,酌情开有3条或4条均布的导流槽;在导流槽两侧厚管壁的位置上,
则均布着3排或4排圆坑(图1中为3排),每排圆坑的数量为2~4只(图1和图2
中为3只);坑内均装有锚爪(4)、弹簧(5)和密封圈(6),并用压板(2)和固定螺
钉(3)加以封闭;锚爪(4)可以在压板(2)下面的圆坑中往复运动,作为通常的“水
力锚”使用。主体管(1)下方是“滑套喷砂器构造”,直径较细,其圆周上酌情开有3
条或4条均布的长槽孔。在主体管(1)内长槽孔处,装有一根高硬度钢管状的滑套(7);
滑套(7)的两端倒角,上方和下方的外圆上均切有两道凹槽,上方的两道凹槽内装有
二根密封圈(8),下方的两道凹槽内各装有一根密封圈(8)和一根卡环(10),并用
螺纹销钉(9)与主体管(1)相固定,遮住长槽孔,作为“滑套喷砂器”使用。

图3显示的是:本发明主体管(1)上方的导流槽,与主体管(1)下方的长槽孔,
在数量上一致,在方位上对齐。在进行地下油(气)层压裂工作时,以便于液体畅流,
同时清洗套管内的锚爪(4),防止砂粒卡阻。

图2、图4和图5中,本发明的锚爪(4)采用合金钢材料制成,以适应井下高温、
高压环境和腐蚀性物质。每个锚爪(4)在中间长槽两边的弧形面上,对称地加工有4
个既相对于长槽倾斜,又相对于轴线向同一方向倾斜的盲孔,每个盲孔中均镶有1个
圆柱形硬性合金的爪齿(12)。锚爪(4)在主体管(1)内液体压力的作用下,能克服
弹簧(5)的阻力向外移动,用锚爪(4)表面倾斜的圆柱形爪齿(12)与井下的套管
内壁接触,将管柱锚定。硬性合金爪齿(12)的硬度、锚定效果和使用寿命,均大于
现有在整体零件表面上加工出的条状锯齿形。

进行地下油(气)层压裂时,则在滑套(7)的上方放上大于其内孔直径的钢球,在
液体压力的作用下,滑套(7)剪断螺纹销钉(9)向下滑行,离开长槽孔,使液体从
主体管(1)中流出,压裂油(气)层。下滑的钢球和滑套(7),在遇到限位套(11)时,
被滞留在主体管(1)内。本发明装在主体管(1)下端的限位套(11),下边是圆凸台,
外圆是螺纹,中间是直径小于滑套(7)外径的通孔,通孔的上下端均是大倒角,以便
其它直径较小的钢球和液体通过,进入下一根“滑套喷砂器”,实现分层压裂。本发明
在压裂工作完成后,去除液体压力,锚爪(4)在弹簧(5)的作用下缩回主体管(1)
内,锚定作用随之消失,管柱及其联接的工具即可取出。

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资源描述

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1、10申请公布号CN102733790A43申请公布日20121017CN102733790ACN102733790A21申请号201110100044822申请日20110415E21B43/267200601E21B43/14200601E21B23/0120060171申请人盐城市佳鑫石化机械制造有限公司地址224431江苏省盐城市阜宁县施庄工业区88号72发明人宗美巧周力帅戴峥嵘54发明名称带水力锚的滑套喷砂器57摘要带水力锚的滑套喷砂器,由“水力锚”和“滑套喷砂器”两种工具合并而成。“水力锚”和“滑套喷砂器”共用一根主体管,按照在井下的工作位置,主体管的上方是“水力锚构造”,下方是“滑。

2、套喷砂器构造”。其中“水力锚构造”由均布在主体管上方圆周上的3排或4排用压板、固定螺钉封闭在每排24只圆坑中的锚爪、弹簧和密封圈所组成;“滑套喷砂器构造”由安装在主体管下方管内的滑套、密封圈、螺纹销钉、卡环和限位套所组成;上下一体,同时具有管柱锚定和分层压裂的功能。既能满足两种井下工具同时使用的需求,又能增强其工作的可靠性,减少金属材料消耗,降低生产成本,便于安装使用。51INTCL权利要求书1页说明书2页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图2页1/1页21带水力锚的滑套喷砂器,由“水力锚”和“滑套喷砂器”两种工具合并而成,其特征是“水力锚”和“。

3、滑套喷砂器”共用一根主体管1,按照其在井下的工作位置,主体管1的上方是“水力锚构造”,下方是“滑套喷砂器构造”;其中“水力锚构造”,由均布在主体管1上方圆周上的3排或4排用压板2、固定螺钉3封闭在每排24只圆坑中的锚爪4、弹簧5和密封圈6所组成;“滑套喷砂器构造”,由安装在主体管1下方管内的滑套7、密封圈8、螺纹销钉9、卡环10和限位套11所组成;上下一体,同时具有管柱锚定和分层压裂的功能。2根据权利要求1所述带水力锚的滑套喷砂器,其特征是主体管1上方“水力锚构造”的圆周上,开有3条或4条均布的导流槽;主体管1下方“滑套喷砂器构造”的圆周上,开有3条或4条均布的长槽孔;其导流槽与长槽孔在数量上。

4、一致,在方位上对齐。3根据权利要求1所述带水力锚的滑套喷砂器,其特征是采用合金钢材料制成的每个锚爪4,在中间长槽两边的弧形面上,对称地加工有4个既相对于长槽倾斜,又相对于轴线向同一方向倾斜的盲孔,每个盲孔中均镶有1个圆柱形硬性合金的爪齿12。4根据权利要求1所述带水力锚的滑套喷砂器,其特征是装在主体管1下端的限位套11,下边是圆凸台,外圆是螺纹,中间是直径小于滑套7外径的通孔,通孔的上下端均是大倒角。权利要求书CN102733790A1/2页3带水力锚的滑套喷砂器技术领域0001本发明涉及石油机械,井下采油气工具的新产品开发。背景技术0002国内外现有的油气田钻采工具中,“水力锚”和“滑套喷砂。

5、器”是两种功能不同、各自独立的井下工具;但在许多情况下,它们又总是一起出现在井下,相互配合使用。这两种工具在使用时,都有两端与油气管联接的结构,其联接部分不可避免的要多耗用许多金属材料和切削加工的工作量,同时又增加了螺纹联接处松脱的风险和油气田工人安装时的麻烦。另外,现有的“水力锚”锚爪工作面,多采用在整体零件表面上加工出密集的条状锯齿形,经淬火后作为爪齿使用,存在着一对矛盾的问题;一是材质软或淬火硬度不高,则锚定效果差,容易磨损;二是材质硬或淬火硬度高,淬火后应力集中,容易断裂而失去功能。发明内容0003本发明的目的在于设计一种同时具备“水力锚”和“滑套喷砂器”功能,锚定效果好,又能价廉物美。

6、地满足油气田同时使用这两种井下工具需求的新产品。0004本发明是将“水力锚”和“滑套喷砂器”两种工具合二为一。其特点是“水力锚”和“滑套喷砂器”共用一根主体管,按照其在井下使用的工作位置,主体管的上方是“水力锚构造”,下方是“滑套喷砂器构造”;其中“水力锚构造”,由均布在主体管上方圆周上的3排或4排用压板、固定螺钉封闭在每排24只圆坑中的锚爪、弹簧和密封圈所组成;“滑套喷砂器构造”,由安装在主体管下方管内的滑套、螺纹销钉、密封圈、卡环和限位套所组成;上下一体,同时具有管柱锚定和分层压裂的功能。0005由于本发明减少了原来使用两种工具与油气管联接时,四个联接端中的二个联接端,减少了金属材料的消耗。

7、和切削加工量,降低了生产和使用成本;而且又能增强其工作的可靠性、更便于油气田工人安装使用。附图说明0006下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。0007图1是本发明的总体结构全剖视示意图。0008图2是图1中A向锚爪安装的局部示意图。0009图3是图1中BB剖面的仰视示意图。0010图4是图1中锚爪和爪齿零件单独组合的一个侧面和局部剖视示意图。0011图5是图1中锚爪和爪齿零件单独组合的另一个侧面示意图。0012图中标号所示的零部件名称如下00131、主体管,2、压板,3、固定螺钉,4、锚爪,5、弹簧,6、密封圈,7、滑套,8、密封圈,9、螺纹销钉,10、卡环,11、限位套,12、爪。

8、齿。说明书CN102733790A2/2页4具体实施方式0014本发明是将“水力锚”和“滑套喷砂器”两种井下工具通过合理设计,合并成为一种新的井下工具,其最主要的特点是“水力锚”和“滑套喷砂器”共用一根主体管1。主体管1的上端是与上节油气管联接的锥形螺孔,下端的内螺纹孔中装有限位套11,下端的外圆是与下节油气管联接的锥管螺纹。主体管1的管径,根据联接的油气管规格尺寸的大小而变化油气管规格尺寸大、则管径粗,管径粗时,导流槽和长槽孔数量可为4条;油气管规格尺寸小、则管径细,管径细时,导流槽和长槽孔数量可为3条。图1显示的是数量为3条的导流槽和长槽孔结构。本发明按照在井下的工作位置,主体管1上方是“。

9、水力锚构造”,直径较粗,两端倒角;在其圆周上,酌情开有3条或4条均布的导流槽;在导流槽两侧厚管壁的位置上,则均布着3排或4排圆坑图1中为3排,每排圆坑的数量为24只图1和图2中为3只;坑内均装有锚爪4、弹簧5和密封圈6,并用压板2和固定螺钉3加以封闭;锚爪4可以在压板2下面的圆坑中往复运动,作为通常的“水力锚”使用。主体管1下方是“滑套喷砂器构造”,直径较细,其圆周上酌情开有3条或4条均布的长槽孔。在主体管1内长槽孔处,装有一根高硬度钢管状的滑套7;滑套7的两端倒角,上方和下方的外圆上均切有两道凹槽,上方的两道凹槽内装有二根密封圈8,下方的两道凹槽内各装有一根密封圈8和一根卡环10,并用螺纹销。

10、钉9与主体管1相固定,遮住长槽孔,作为“滑套喷砂器”使用。0015图3显示的是本发明主体管1上方的导流槽,与主体管1下方的长槽孔,在数量上一致,在方位上对齐。在进行地下油气层压裂工作时,以便于液体畅流,同时清洗套管内的锚爪4,防止砂粒卡阻。0016图2、图4和图5中,本发明的锚爪4采用合金钢材料制成,以适应井下高温、高压环境和腐蚀性物质。每个锚爪4在中间长槽两边的弧形面上,对称地加工有4个既相对于长槽倾斜,又相对于轴线向同一方向倾斜的盲孔,每个盲孔中均镶有1个圆柱形硬性合金的爪齿12。锚爪4在主体管1内液体压力的作用下,能克服弹簧5的阻力向外移动,用锚爪4表面倾斜的圆柱形爪齿12与井下的套管内。

11、壁接触,将管柱锚定。硬性合金爪齿12的硬度、锚定效果和使用寿命,均大于现有在整体零件表面上加工出的条状锯齿形。0017进行地下油气层压裂时,则在滑套7的上方放上大于其内孔直径的钢球,在液体压力的作用下,滑套7剪断螺纹销钉9向下滑行,离开长槽孔,使液体从主体管1中流出,压裂油气层。下滑的钢球和滑套7,在遇到限位套11时,被滞留在主体管1内。本发明装在主体管1下端的限位套11,下边是圆凸台,外圆是螺纹,中间是直径小于滑套7外径的通孔,通孔的上下端均是大倒角,以便其它直径较小的钢球和液体通过,进入下一根“滑套喷砂器”,实现分层压裂。本发明在压裂工作完成后,去除液体压力,锚爪4在弹簧5的作用下缩回主体管1内,锚定作用随之消失,管柱及其联接的工具即可取出。说明书CN102733790A1/2页5图1图2图3图4说明书附图CN102733790A2/2页6图5说明书附图CN102733790A。

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