一種錨定器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油開采設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種錨定器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，水力噴射定向鉆孔技術(shù)作為新的油田增產(chǎn)措施越來越多地應(yīng)用于各個(gè)油田領(lǐng)域，如地質(zhì)勘探、油井增產(chǎn)、注汽、注水等。提高該技術(shù)鉆孔的成功率不僅直接有利于加快施工進(jìn)度，也關(guān)乎施工措施后的增產(chǎn)及勘探效果。
[0003]水力噴射定向鉆孔技術(shù)其基本原理是將開窗鉆具下入井下設(shè)計(jì)深度，利用高壓水作為動力液驅(qū)動的螺桿鉆或液馬達(dá)帶動金屬軟鉆轉(zhuǎn)向90度鉆開套管壁和水泥環(huán)，所鉆開的套管窗口約27_，其后將帶有噴嘴的高壓軟管等油層噴射鉆具組件通過套管開窗窗口并利用高壓水射流破巖原理對巖層實(shí)施噴射鉆孔，噴射鉆孔距離可達(dá)50m。所有實(shí)施環(huán)節(jié)，無論是套管開套、開水泥環(huán)還是油層噴孔必須經(jīng)過套管所開的27_窗口。但施工過程中，受設(shè)計(jì)井深、井斜及套管數(shù)據(jù)等井下復(fù)雜環(huán)境影響，管柱稍有彈性振動就會導(dǎo)致套管開窗鉆具的導(dǎo)向倉口與所開套窗口上下或軸向位移，錯(cuò)位位移哪怕只有幾毫米，后續(xù)的鉆水泥環(huán)或油層噴孔就無法實(shí)施，或者在噴射結(jié)束后，整個(gè)高壓軟管無法拔出地層，最終導(dǎo)致整個(gè)鉆孔工程失敗，輕則井下鉆具損壞、重則整個(gè)施工無法進(jìn)行，超長的維修和調(diào)整時(shí)間大大增加了措施投入成本，甚至?xí)绊懖⒀谏w了水力噴射鉆孔整體技術(shù)的優(yōu)勢，因此一旦當(dāng)實(shí)施套管開窗工序后，就必須保證開窗鉆具的導(dǎo)向倉倉口與所開套管壁窗口始終對正，不能有錯(cuò)位位移，后續(xù)施工才能正常進(jìn)行。
[0004]為保證開窗鉆具在套管壁實(shí)施開窗前后的穩(wěn)定性，井下管柱串增加了彈性扶正器和彈性推靠，在井深1500以內(nèi)、井斜不超過10度的情況下基本可以保證了安全施工，但實(shí)施井受井下溫差過大、管柱彈性變化過大、及施工操作不當(dāng)?shù)纫蛩赜绊懴?，仍會出現(xiàn)開窗窗口錯(cuò)位或卡管現(xiàn)像。針對遼河油田現(xiàn)狀是，勘探井井深一般超過3000m、井斜達(dá)到20度、各別井下溫度可達(dá)250度，因此，針對施工井深過深、井斜嚴(yán)重、管柱受熱溫差大等因素的影響，水力噴射鉆孔井下作業(yè)管柱急需加配管柱錨定器。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中的Y211上提下放座封解封錨定器可滿足施工不斷錨定、解卡要求，但施工過程中需反復(fù)上提下放管柱，錨定與解卡不易判斷，而且易導(dǎo)致定深的開窗窗口與設(shè)計(jì)開窗深度誤差過大，影響鉆孔效果。因此，該款錨定器誤差過大，操作不便，也不理想。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決現(xiàn)有錨定器操作不便的問題。本實(shí)用新型提供了一種錨定器，該錨定器設(shè)有錨定單元、液壓活塞動力單元和變位限位單元，該變位限位單元含有類似于圓珠筆頂部的按壓開關(guān)，所以錨定器的錨定與解卡狀態(tài)轉(zhuǎn)換非常方便，而且錨定器還具有結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)。
[0007]本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:一種錨定器，包括中心管，中心管外自上向下依次套設(shè)有銷定單元、液壓活塞動力單元和變位限位單元；該銷定單元包括錐體、卡瓦，該液壓活塞動力單元包括卡瓦座、固定活塞，卡瓦座和固定活塞之間形成蓄能腔體，該變位限位單元包括按壓開關(guān)，卡瓦座的下端與該按壓開關(guān)連接，當(dāng)向該蓄能腔體內(nèi)注入動力液時(shí)，該蓄能腔體膨脹，推動卡瓦座沿中心管的軸線方向向上移動并驅(qū)動卡瓦沿錐體伸出錨定，該按壓開關(guān)能夠使卡瓦保持該錨定的狀態(tài)。
[0008]該按壓開關(guān)包括套在中心管外的開關(guān)外筒，開關(guān)外筒和中心管之間套設(shè)有開關(guān)壓蓋和開關(guān)齒輪，開關(guān)壓蓋的下端與開關(guān)齒輪抵接，開關(guān)齒輪能夠以中心管的軸線為軸轉(zhuǎn)動，開關(guān)外筒與卡瓦座的下端固定連接。
[0009]開關(guān)外筒設(shè)有沿開關(guān)外筒軸線方向設(shè)置的多個(gè)內(nèi)凹槽，開關(guān)外筒的下端內(nèi)含有間隔設(shè)置的長斜面和短斜面。
[0010]開關(guān)壓蓋的下端的周向設(shè)有鋸齒形的驅(qū)動齒，開關(guān)壓蓋的外周壁上設(shè)有多個(gè)壓蓋花鍵，壓蓋花鍵對應(yīng)插接于內(nèi)凹槽中，開關(guān)壓蓋能夠沿中心管的軸線方向向上移動。
[0011]開關(guān)齒輪的外周壁上設(shè)有多個(gè)突出的齒輪花鍵，該齒輪花鍵的上端面為斜面，開關(guān)齒輪只能沿一個(gè)方向在中心管外轉(zhuǎn)動。
[0012]該按壓開關(guān)包括用于使開關(guān)外筒復(fù)位的彈簧，彈簧設(shè)置在開關(guān)壓蓋的上方，開關(guān)外筒的上端通過彈簧壓蓋與彈簧的下端抵接，彈簧的上端相對于中心管固定。
[0013]該錨定單元還包括筒形的錐體，錐體套設(shè)在中心管外，并且錐體與中心管固定連接，錐體設(shè)在卡瓦的上方。
[0014]中心管上設(shè)有連通蓄能腔體和中心管的內(nèi)部的通孔。
[0015]卡瓦座與中心管之間設(shè)有密封圈，卡瓦座與固定活塞之間設(shè)有密封圈。
[0016]中心管的下端設(shè)有下接頭，該變位限位單元通過固定環(huán)與下接頭抵接。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:該錨定器首先依據(jù)施工要求滿足井下反復(fù)錨定與解卡；其次，避免了與陀螺測方位時(shí)地面所需旋轉(zhuǎn)管柱的誤動作；第三，通過泵入壓力設(shè)定值來控制錨定器的錨定與解卡，確定錨定后，可停止泵入液壓，空出油管通道實(shí)施水力噴射定向鉆孔的各工序；第四，不需反復(fù)上提下放管柱實(shí)施錨定，而通過計(jì)算好油管伸長量，提前計(jì)算好油管排管長度，使鉆孔的深度校定誤差大大減??；第四，實(shí)現(xiàn)鉆孔時(shí)導(dǎo)向倉口與套管開窗窗口的錨定對正，保證了后續(xù)施工的準(zhǔn)確性、安全性、可靠性，提高施工效率，降低施工成本、作業(yè)成本。第五，該錨定器可應(yīng)用范圍廣，可擴(kuò)展至抽油泵管柱錨定、注水管柱錨定等領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型所述的錨定器作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0019]圖1是錨定器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是錨定器的上半部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是錨定器的下半部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4是解卡時(shí)開關(guān)外筒、開關(guān)壓蓋和開關(guān)齒輪之間的配合示意圖。
[0023]圖5是由解卡自由狀態(tài)向錨定控制狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過程中打壓至最大壓力時(shí)開關(guān)外筒、開關(guān)壓蓋和開關(guān)齒輪之間的配合示意圖。
[0024]圖6是在錨定控制狀態(tài)時(shí)開關(guān)外筒、開關(guān)壓蓋和開關(guān)齒輪之間的配合示意圖。
[0025]其中1.中心管，2.固定釘，3.錐體，4.卡瓦；5.卡瓦座，6.密封圈，7.密封圈，8.固定活塞，9.彈簧，10.彈簧壓蓋，11.開關(guān)外筒，12.開關(guān)壓蓋，13.開關(guān)齒輪，14.固定環(huán)，15.下接頭，16.蓄能腔體，17.通孔；
[0026]111.內(nèi)凹槽，112.長斜面，113.短斜面，121.驅(qū)動齒，122.壓蓋花鍵，131.齒輪花鍵。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型所述的錨定器作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。一種錨定器，包括中心管1，中心管I外自上向下依次套設(shè)有銷定單元、液壓活塞動力單元和變位限位單元；該錨定單元包括能夠伸出和縮回的多個(gè)卡瓦4，該液壓活塞動力單元包括筒形的卡瓦座5，卡瓦座5的上端與卡瓦4連接，卡瓦座5能夠沿中心管I的軸線方向移動并驅(qū)動卡瓦4沿中心管I的徑向移動；該變位限位單元包括按壓開關(guān)，卡瓦座5的下端與該按壓開關(guān)連接，當(dāng)向該液壓活塞動力單元內(nèi)注入壓力液后，該按壓開關(guān)能夠使卡瓦4處于錨定狀態(tài)或解卡狀態(tài)，如圖1、圖2和圖3所示。
[0028]該錨定單元的作用是實(shí)現(xiàn)錨定器的錨定或解卡，液壓活塞動力單元的作用是為實(shí)現(xiàn)錨定或解卡提供動力，該變位限位單元的作用是實(shí)現(xiàn)錨定和解卡的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和狀態(tài)保持。該按壓開關(guān)類似于現(xiàn)有普通圓珠筆頂部的按壓開關(guān)，該按壓開關(guān)與普通圓珠筆頂部的按壓開關(guān)的作用原理和效果相同，普通圓珠筆頂部的按壓開關(guān)能夠使筆芯處于伸出時(shí)的低位或處于縮回時(shí)的高位，而本實(shí)用新型所述的按壓開關(guān)能夠使卡瓦座5處于高位或低位，當(dāng)卡瓦座5處于高位時(shí)，卡瓦座5使卡瓦4伸出，此時(shí)卡瓦4位于銷定狀態(tài)；當(dāng)卡瓦座5處于低位時(shí)，卡瓦座5使卡瓦4縮回，此時(shí)卡瓦4位于解卡狀態(tài)。該按壓開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單性能可靠依據(jù)施工要求可以滿足井下反復(fù)錨定與解卡；其次，避免了與陀螺測方位時(shí)地面所需旋轉(zhuǎn)管柱的誤動作；第三，通過泵入壓力設(shè)定值來控制錨定器的錨定與解卡，確定錨定后，可停止泵入液壓，空出油管通道實(shí)施水力噴射定向鉆孔的各工序；第四，不需反復(fù)上提下放管柱實(shí)施錨定，而通過計(jì)算好油管伸長量，提前計(jì)算好油管排管長度，使鉆孔的深度校定誤差大大減??；第四，實(shí)現(xiàn)鉆孔時(shí)導(dǎo)向倉口與套管開窗窗口的錨定對正，保證了后續(xù)施工的準(zhǔn)確性、安全性、可靠性，提高施工效率，降低施工成本、作業(yè)成本。第五，該錨定器可應(yīng)用范圍廣，可擴(kuò)展至抽油泵管柱錨定、注水管柱錨定等領(lǐng)域。
[0029]該按壓開關(guān)包括套在中心管I外的開關(guān)外筒11，開關(guān)外筒11和中心管I之間套設(shè)有開關(guān)壓蓋12和開關(guān)齒輪13，開關(guān)壓蓋12的下端與開關(guān)齒輪13抵接，開關(guān)齒輪13的上端插接于開關(guān)壓蓋12內(nèi)，開關(guān)齒輪13能夠以中心管I的軸線為軸轉(zhuǎn)動，開關(guān)外筒11與卡瓦座5的下端固定連接。
[0030]現(xiàn)有普通圓珠筆頂部的按壓開關(guān)的有效部件包括:筆筒、按壓頭和轉(zhuǎn)子，按壓頭和轉(zhuǎn)子套設(shè)在筆筒內(nèi)，按壓頭和轉(zhuǎn)子上下設(shè)置，轉(zhuǎn)子與筆芯抵接。筆筒內(nèi)含有供按壓頭上下滑動的滑槽，轉(zhuǎn)子能夠以筆筒的軸線為軸轉(zhuǎn)動還能上下移動。在本實(shí)用新型中，開關(guān)外筒11相當(dāng)于普通圓珠筆頂部的按壓開關(guān)中的所述筆筒，開關(guān)壓蓋12相當(dāng)于普通圓珠筆頂部的按壓開關(guān)中的所述按壓頭，開關(guān)齒輪13相當(dāng)于普通圓珠筆頂部的按壓開關(guān)中的所述轉(zhuǎn)子。只不過，在本實(shí)用新型中