一种大通径自防砂水力锚的制作方法

1.本实用新型涉及一种石油、天然气等非常规油气藏完井工程领域，尤其是一种在压裂技术中使用的大通径自防砂水力锚。


背景技术：

2.在油气藏开发过程中，致密油气藏需要进行压裂改造，压裂改造管柱通常需要安装水力锚，管柱中的水力锚对管柱起锚定作用，使整个管柱在施工过程中不会出现蠕动。压裂管柱中的水力锚在起锚定作用的同时，自身要具有防砂功能，避免施工结束后，水力锚锚爪出现砂卡，不能回收，导致整个管柱无法顺利起出。
3.现有技术的水力锚包括水力锚本体，在水力锚本体外壁上开有多个圆柱形的通孔，外壁为圆柱形的锚爪插在通孔中，锚爪底部开有凹槽，凹槽中安装有使锚爪回弹的组合弹簧，并通过水力锚本体外壁上固定钉和压片将锚爪固定在通孔中，在水力锚本体(中心管)内部安装有防砂管。
4.在现场应用过程中，防砂管证明能够很好的起到防砂效果，但是该结构直接导致水力锚内通径小，影响管柱的分层改造能力，特别是在压裂油管内通径小的管柱中影响更为明显。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种大通径自防砂水力锚，解决目前防砂水力锚由于使用防砂管，导致内通径小的问题。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种大通径自防砂水力锚，包括水力锚本体、锚爪、压片、组合弹簧、固定钉，水力锚本体外壁上沿着径向开有多个安放锚爪的通孔，通孔为圆台形，通孔位于水力锚本体里侧为小直径端，位于水力锚本体外侧为大直径端，锚爪外形与通孔相匹配，并插在通孔中，在锚爪的小直径端端面上固定有圆形的密封胶垫，密封胶垫的顶部带有凸出密封胶垫侧壁的外沿。
7.所述密封胶垫的直径与锚爪小直径端的端面一样，外沿的大径略大于本体通孔处外侧的大径。
8.所述密封胶垫为带有外沿的y型垫圈。
9.本实用新型的有益效果是：取消防砂管结构使水力锚内通径加大，增加分级改造能力的同时，利于后期作业。采用密封胶垫进行自防砂，结构简单。采用组合弹簧结构，增加水力锚锚爪的回弹力，易于锚爪回缩。
附图说明
10.图1是本实用新型的大通径自防砂水力锚的结构示意图。
11.图2是本实用新型的大通径自防砂水力锚本体、锚爪、密封胶垫局部示意图。
12.图3是本实用新型的密封胶垫剖面示意图。
具体实施方式
13.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，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
14.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
15.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
16.如图1
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3所示，本实用新型的大通径自防砂水力锚，包括水力锚本体1、锚爪5、压片4、组合弹簧3、固定钉2，水力锚本体1外壁上沿着径向开有多个安放锚爪5的通孔，其特征在于，通孔为圆台形，通孔位于水力锚本体1里侧为小直径端，位于水力锚本体1外侧为大直径端，锚爪5外形与通孔相匹配，并插在通孔中，在锚爪5的小直径端端面上固定有圆形的密封胶垫6，密封胶垫6的顶部带有凸出密封胶垫侧壁的外沿7。
17.所述密封胶垫6的直径与锚爪5小直径端的端面一样，外沿7的大径略大于本体1通孔处外侧的大径。
18.所述密封胶垫6为带有外沿7的y型垫圈。
19.具体地说，密封胶垫6硫化在锚爪5上，带有边沿7的大端口朝向水力锚内腔，当水力锚内腔有压力时密封胶垫在压力作用下与通孔处贴合，压力越大贴合越紧，密封性越好，当水力锚外部有压力时，使密封胶垫回缩，液体可以携带细小沉砂流入到水力锚内腔中。
20.锚爪5通过组合弹簧3和压片4固定在水力锚本体1上，水力锚本体1与圆台状的锚爪5接触处存在一定角度形成自锁，防止锚爪落入水力锚本体1内腔中。
21.大通径自防砂水力锚与压裂管柱一起下入，管柱下到设计位置后，进行压裂施工，在施工过程中当压力达到水力锚座封压力时，水力锚上的锚爪5克服组合弹簧3的压力，伸出锚定在套管上，实现对整个管柱的锚定，当施工结束后，管柱内压力小于水力锚座封压力时，水力锚实现解封，锚爪5回缩。
22.在锚爪5回缩过程中，密封胶垫6在锚爪5后端，可直接清理锚爪5内腔中的沉砂，防止砂卡，一旦沉砂落入密封胶垫6和锚爪5的前端，可以通过反洗将沉砂洗到水力锚内腔中，使水力锚锚爪顺利回缩。
23.施工中，大通径自防砂水力锚与压裂管柱一起下入，管柱下到设计位置后，进行压裂施工，在施工过程中当压力达到水力锚座封压力时，锚爪伸出锚定在套管上，实现对整个管柱的锚定，当施工结束后，管柱内压力小于水力锚座封压力时，水力锚实现解封，可以实现管柱的顺利起出。
24.综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本实用新型的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本实用新型的范围之内。


技术特征：
1.一种大通径自防砂水力锚，包括水力锚本体(1)、锚爪(5)、压片(4)、组合弹簧(3)、固定钉(2)，水力锚本体(1)外壁上沿着径向开有多个安放锚爪(5)的通孔，其特征在于，通孔为圆台形，通孔位于水力锚本体(1)里侧为小直径端，位于水力锚本体(1)外侧为大直径端，锚爪(5)外形与通孔相匹配，并插在通孔中，在锚爪(5)的小直径端端面上固定有圆形的密封胶垫(6)，密封胶垫(6)的顶部带有凸出密封胶垫侧壁的外沿(7)。2.根据权利要求1所述大通径自防砂水力锚，其特征在于，所述密封胶垫(6)的直径与锚爪(5)小直径端的端面一样，外沿(7)的大直径端略大于水力锚本体(1)通孔处外侧的大直径端。3.根据权利要求1所述大通径自防砂水力锚，其特征在于，所述密封胶垫(6)为带有外沿(7)的y型垫圈。

技术总结
本实用新型公开了一种大通径自防砂水力锚，包括水力锚本体、锚爪、压片、组合弹簧、固定钉，水力锚本体外壁上沿着径向开有多个安放锚爪的通孔，通孔为圆台形，通孔位于水力锚本体里侧为小直径端，位于水力锚本体外侧为大直径端，锚爪外形与通孔相匹配，并插在通孔中，在锚爪的小直径端端面上固定有圆形的密封胶垫，密封胶垫的顶部带有凸出密封胶垫侧壁的外沿。所述密封胶垫的直径与锚爪小直径端的端面一样，外沿的大径略大于本体通孔处外侧的大径。本实用新型取消防砂管结构使水力锚内通径加大，增加分级改造能力的同时，利于后期作业。采用密封胶垫进行自防砂，结构简单。采用组合弹簧结构，增加水力锚锚爪的回弹力，易于锚爪回缩。易于锚爪回缩。易于锚爪回缩。


技术研发人员：张鹏 焦煦 骆劲羽 秦诗涛 张镇 孙晓飞 韩永亮 任正军 任丽蓉
受保护的技术使用者：中国石油集团渤海钻探工程有限公司
技术研发日：2020.10.20
技术公布日：2021/9/24