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油管锚

2021-02-25 00:13:10

油管锚

  技术领域

  本实用新型涉及油气田重复压裂配套工具技术领域,具体涉及一种自带定位功能的张力式的油管锚。

  背景技术

  水平井重复压裂可提高致密油藏开发效益。机械封隔进行重复改造是常用的方式之一。这种方式采用封隔器将需要改造的井段隔开,从油管注入的方式进行压裂。目前应用较多的该种工艺为双封单卡拖动压裂,这种工艺具有改造针对性强的特点。

  双封单卡分段压裂管柱采用双封隔器单卡目的层。当压裂施工排量超过2m/min时,导压喷砂器中的节流嘴能产生足够的压差使封隔器和水力锚工作。压裂液和支撑剂由喷砂器两侧的喷砂口喷出并进入地层,完成对目的层的压裂施工后停泵,封隔器胶筒自然回收,反洗后上提至第二个目的层进行压裂施工,如此层层上提,完成多段压裂。

  压裂层段数不受限制。通过多趟管柱组合可完成任意多段的压裂施工,提高施工效率,降低施工成本。可选压任意层段,控制各层段处理规模,改造针对性强。采用双封隔器封隔目的层,通过上提管柱可选压任意层段。管柱结构简单、安全性高工艺管柱组成结构简单,工具外径小、长度短,在造斜段通过能力强,并设计有可靠的防卡、脱卡机构,安全性高。

  双封单卡拖动压裂是水平井重复压裂应用较多的工艺,这种工艺需要使用两个封隔器将目的井段封隔起来,当选择扩张式或张力式封隔器时需要与油管锚配合使用,以防止油管在压裂过程中产生摆动和位移,保证封隔器始终处于坐封作态。

  现有的油管锚仅起锚定管柱的作用,工具下入深度和封隔器的坐封位置靠下入管柱的长度进行计算确定,导致工具和坐封深度位置的准确度不高。现有的油管锚仅起到锚定的作用,没有定位功能。

  实用新型内容

  本实用新型的主要目的在于提供一种油管锚,以解决现有技术中的油管锚不能定位的问题。本实用新型提供一种自带定位功能的张力式的油管锚,旨在解决工具下入深度和封隔器的坐封位置依靠下入管柱的长度进行计算而确定,从而导致工具和坐封深度位置的准确度不高的问题。

  为了实现上述目的,本实用新型提供了一种油管锚,包括:上中心管,表面设置具有轨道结构,轨道结构包括向上延伸的第一轨道槽、向下延伸的第二轨道槽与向下延伸的第三轨道槽,第二轨道槽的长度小于第三轨道槽的长度;锚固组件,包括:锥体,固定地套设于上中心管的外部;卡瓦,可滑动地套设于上中心管的外部,卡瓦能够在与锥体相接触的锁定状态和与锥体相分离的解锁状态之间移动,卡瓦处于锁定状态时,锥体的锥部使得卡瓦径向向外翘起;卡瓦架,卡瓦架套设于卡瓦和锥体的外部,并且卡瓦架的第一端设置有使卡瓦能够伸出到卡瓦架外部的缺口;连接套,固定至卡瓦架的第二端;轨道环,设置在上中心管与卡瓦架之间与连接套的上端抵接配合,轨道环能够在锥体与连接套之间轴向地移动;以及轨道销钉,固定在轨道环上,并且轨道销钉可滑动地设置在轨道结构内;以及定位器,通过连接套与锚固组件的卡瓦架连接在一起,并径向向外设置有凸起部,其中,当轨道销钉位于第一轨道槽与第二轨道槽中时,锥体与卡瓦不接触,卡瓦处于解锁状态;当轨道销钉位于第三轨道槽中并抵接槽下部时,锥体抵接卡瓦,卡瓦处于锁定状态。

  进一步地,油管锚还包括:下中心管,与上中心管相连接且位于定位器内部。

  进一步地,下中心管和下接头连接,并且凸起部凸出于下中心管和下接头的连接部。

  进一步地,下中心管通过螺纹与上中心管相连接。

  进一步地,下中心管通过螺纹与下接头连接。

  进一步地,锥体通过螺钉固定在上中心管。

  进一步地,第二轨道槽和第三轨道槽在上中心管的周向方向上位于第一轨道槽的两侧。

  进一步地,凸起部为弹性凸起。

  进一步地,定位器的凸起部在上下两侧设置有不同角度的坡度。

  进一步地,定位器的凸起部在上侧的坡度的角度大于下侧的坡度的角度。

  应用本实用新型的技术方案,通过油管锚的轨道结构与锚固组件的锁定结构和解锁结构,在下入至计算所得确定深度之后,还能够对定位器的位置进行调整,从而准确地定位坐封深度位置。

  附图说明

  构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

  图1示出了根据本实用新型的自带定位功能的张力式的油管锚的实施例的剖视示意图;以及

  图2示出了根据本实用新型的油管锚的轨道结构的立体示意图。

  其中,上述附图包括以下附图标记:

  1、上中心管;2、卡瓦;3、锥体;4、卡瓦架;5、轨道环;6、轨道销钉;7、连接套;8、定位器;81、凸起部;9、下中心管;10、下接头。

  具体实施方式

  下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

  需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

  除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

  在本申请的附图与描述中,如未特殊说明,“上”指的关联至井口上的一端,对应于图1和图2中所示的左侧;“下”指的关联至向井下延伸的一段,对应于图1和图2中所示的右侧。

  图1示出了一种油管锚,其包括:上中心管1,表面设置具有轨道结构,轨道结构包括向上延伸的第一轨道槽B、向下延伸的第二轨道槽A与向下延伸的第三轨道槽C,第二轨道槽A的长度小于第三轨道槽C的长度;锚固组件,包括:锥体3,固定地套设于上中心管1的外部;卡瓦2,可滑动地套设于上中心管1的外部,卡瓦2能够在与锥体3相接触的锁定状态和与锥体3相分离的解锁状态之间移动,卡瓦2处于锁定状态时,锥体3的锥部使得卡瓦2径向向外翘起;卡瓦架4,卡瓦架4套设于卡瓦2和锥体3的外部,并且卡瓦架4的第一端设置有使卡瓦2能够伸出到卡瓦架4外部的缺口;连接套7,固定至卡瓦架4的第二端;轨道环5,设置在上中心管1与卡瓦架4之间与连接套7的上端抵接配合,轨道环5能够在锥体3与连接套7之间轴向地移动;以及轨道销钉6,固定在轨道环5上,并且轨道销钉6可滑动地设置在轨道结构内;以及定位器8,通过连接套7与锚固组件的卡瓦架4连接在一起,并径向向外设置有凸起部81。

  图1即为该油管锚入井未起锚定作用时的状态,此时轨道销钉6处于图2所示第一轨道槽B位置,锥体3与卡瓦2没有接触,卡瓦2不能翘起,不起锚定作用。作业工具在管柱的带动下可整体向右(向下)运动,定位器8的突起在经过外部的套管的接箍时,会使管柱悬重突然减小,通过之后,管柱悬重恢复。当整个作业工具向下入超过预定深度位置时,停止下入。然后上提管柱对上中心管1施加向左的力,轨道销钉6将运动到第二轨道槽A的位置,然后将带动定位器8一起向左运动,当定位器8的突起经过套管的接箍时,管柱的悬重陡增,立即停止上提管柱;然后先下放、后上提管柱,对上中心管1施加向左的力,使轨道销钉6处于第三轨道槽C的位置,此时,卡瓦2和锥体3接触受力,卡瓦2翘起贴住套管,起到锚定作用。在压裂结束后,下放、上提管柱,让轨道销钉6处于第二轨道槽A的位置,卡瓦2与锥体3分开,可上提管柱至下一指定位置再进行锚定。

  图2中示出了根据本实用新型的油管锚的轨道结构的立体示意图,该轨道结构包括第一轨道槽B、向下延伸的第二轨道槽A与向下延伸的第三轨道槽C。

  当凸起部81与外部的套管的接箍相配合时,整体管柱(包括上中心管1)的悬重会发生变化。

  当轨道销钉6位于第一轨道槽B与第二轨道槽A中时,锥体3与卡瓦2不接触,卡瓦2处于解锁状态。在解锁状态下,在轨道销钉6在轨道结构内运动的前提下,能够上提和下放管柱。

  当轨道销钉6位于第三轨道槽C中并抵接槽下部时,锥体3抵接卡瓦2,卡瓦2处于锁定状态。在锁定状态下,卡瓦2的内锥面与锥体3接触时,卡瓦2翘起,咬住外部的套管,从而起到锚定作用。

  有利地,油管锚还包括:下中心管9,与上中心管1相连接且位于定位器8内部。

  下中心管9能够从锚定位置进一步向下延伸,以连接进一步的部件。

  有利地,下中心管9和下接头10连接,并且凸起部81凸出于下中心管9和下接头10的连接部。

  因此,下接头10不会干扰整个作业工具的悬重变化,使得锚定更准确。

  有利地,下中心管9通过螺纹与上中心管1相连接,下中心管9通过螺纹与下接头10连接,锥体3通过螺钉固定在上中心管1。通过螺纹连接时的整个油管锚的结构简单牢靠,并且易于保养和更换零件。

  有利地,第二轨道槽A和第三轨道槽C在上中心管1的周向方向上位于第一轨道槽B的两侧。

  第二轨道槽A和第三轨道槽C在上中心管1的周向方向上位于第一轨道槽B的两侧能够有效防止解锁和锁定的误操作。

  有利地,凸起部81为弹性凸起。有利地,定位器8的凸起部在上下两侧设置有不同角度的坡度。有利地,定位器8的凸起部在上侧的坡度的角度大于下侧的坡度的角度。

  这些结构都便于凸起部81在由左至右的方向(向下下管的方向)行进,并且能够在左移动时可以更加明显地感测到悬重陡增。

  从以上的描述中,可以看出,本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:通过轨道结构与锚固组件的锁定结构和解锁结构,在下入至计算所得确定深度之后,还能够对定位器的位置进行调整,从而准确地定位坐封深度位置。

  在本实用新型的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

  为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

  此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

  以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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