[发明专利]一种液压锚定密封装置

说明书

本发明公开了一种液压锚定密封装置，包括锚定机构、胶筒座封机构、丢手机构以及活塞机构，活塞机构用于驱动锚定机构实现与套管的锚定、驱动胶筒座封机构膨胀封隔套管以及驱动丢手机构实现液压锚定密封装置的丢手动作，锚定机构包括锥体、卡瓦组件及卡瓦锁环组件，卡瓦锁环组件固定于中心管，锥体套设于中心管外并与活塞机构连接，卡瓦组件包括与锥体下端的锥形端部连接的卡瓦，锥体在活塞机构的驱动下将卡瓦的卡齿嵌入套管内，卡瓦锁环组件用于锁定卡瓦相对套管的运动方向。卡瓦锁环组件限制卡瓦只能相对套管向下运动，使锚定机构通过单排卡瓦限制了液压锚定密封装置周向和轴向位置，防止卡瓦向上脱离套管，加强了锚定机构的固定效果。

技术领域

本发明涉及油气钻井技术领域，尤其涉及一种液压锚定密封装置。

背景技术

随着钻井技术与油气田开发技术的发展，大量的老旧油气井需要通过开窗侧钻出新井眼与油藏连接，部分出现复杂事故的油气井需要侧钻一个新的井眼避开复杂地层或事故井段。侧钻是通过造斜器引导铣鞋磨铣套管形成窗口，更换钻头后通过套管钻出一个分支井眼的钻井工艺。侧钻造斜器可使用一体式或分体式锚定密封装置，一体式造斜器将造斜面与锚定密封装置设计为一个整体，同时下放到油气井筒中；分体式造斜器分造斜器和锚定密封装置两部分组成，锚定密封装置预先下入井筒中固定，然后下入造斜器安装在锚定密封装置上端。锚定密封装置的牢固性和稳定性是保证窗口质量及后续施工顺利进行的重要保障。

目前，国内开窗侧钻普遍使用的锚定装置大多为单排单向卡瓦结构或两排单向卡瓦结构，单向单排卡瓦结构只能承受单向作用力；双排单向卡瓦结构由于结构复杂，导致锚定机构同步性较差，现场应用时锚定效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提出一种结构简单、锚定效果好的液压锚定密封装置。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种液压锚定密封装置，包括锚定机构、胶筒座封机构、丢手机构以及活塞机构，所述活塞机构用于驱动所述锚定机构实现与套管的锚定、驱动所述胶筒座封机构膨胀封隔所述套管以及驱动所述丢手机构实现液压锚定密封装置的丢手动作，所述锚定机构包括锥体、卡瓦组件及卡瓦锁环组件，所述卡瓦锁环组件固定于所述中心管，所述锥体套设于中心管外并与所述活塞机构连接，所述卡瓦组件包括与所述锥体下端的锥形端部连接的卡瓦，所述锥体在所述活塞机构的驱动下将所述卡瓦的卡齿嵌入所述套管内，所述卡瓦锁环组件用于锁定所述卡瓦相对所述套管的运动方向。

其中，所述卡瓦组件还包括卡瓦座，所述卡瓦座与所述活塞机构连接，所述卡瓦位于所述锥体下端的锥形端部与所述卡瓦座之间。

其中，所述卡瓦锁环组件包括设置于所述锥体与所述中心管之间的卡瓦锁环以及卡瓦锁环座，所述卡瓦锁环座固定于所述中心管，所述卡瓦锁环套设于所述卡瓦锁环座外，所述卡瓦锁环和所述卡瓦锁环座具有相互配合的倒齿，所述卡瓦锁环座的倒齿沿所述中心管的轴线方向向下倾斜设置。

其中，所述活塞机构包括下活塞组件，所述下活塞组件包括下活塞和下活塞缸，所述下活塞套设于所述中心管外，所述下活塞缸套设于所述下活塞外并与所述卡瓦座固定，所述中心管的上端设置有第一传压孔，所述第一传压孔依次贯穿所述中心管和所述下活塞，并与所述下活塞和所述下活塞缸之间的第一腔体连通，所述中心管与所述下活塞通过下活塞剪钉固定。

其中，所述下活塞缸的下端设置有第一泄压孔。

其中，所述胶筒座封机构包括与所述锥体的上端固定的衬管，所述衬管外由下至上套设有多个胶筒和防转筒，相邻的所述胶筒之间设置有隔环，所述胶筒与所述锥体之间、所述胶筒与所述防转筒之间均设置有压环，所述防转筒与所述衬管通过平键连接，所述防转筒与所述活塞机构连接。