[发明专利]一种耐高压差水力锚

说明书

本发明公开了一种耐高压差水力锚，包括锚体，锚体上设有沿其径向设置的锚孔，锚孔内设有锚爪，所述锚爪为自锚体内腔插入锚孔的实心柱体，锚爪指向锚体轴心的一端设有凸缘，锚爪与锚孔间设有弹性件，锚体内腔还设有支撑锚爪的衬管，衬管上设有割缝，锚爪与锚孔间并列地设有至少两道液压气动用O形橡胶密封圈。本发明在原有水力锚结构的基础上，对锚爪的结构、安装工艺进行改进，利用新型锚爪的结构特点，在原有密封圈的一侧并列加装一道密封圈，使工具承压能力增大的同时，能够避免压差较大时液体从锚孔内渗出，从而使细砂在锚体内腔中沉淀，解决了传统水力锚不耐高压差以及砂卡的问题。

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种耐高压差水力锚。

背景技术

在油气井后期压裂过程中，为防止压裂管柱的串动，通常增加锚定器模块，但国内锚定器结构单一，通常是在锚体上开设锚孔，在锚孔中安装锚爪，锚体外安装有固定锚爪的压片，这种锚定结构存在的缺点有：

1、由于压片的存在，锚爪上会开设嵌置压片的卡槽，使得锚爪为U型结构，锚爪底部较薄，其外圆密封槽内仅能安装一道密封圈，在工程学上，根据《GBT 3452.2-2007 液压气动用O形橡胶密封圈》的设计要求，一道密封圈所能承受的压差小于35Ｍpa ，当油管与套管间出现高压差时，锚体内的液体会经过密封圈渗出，液体中的砂会在沉淀，形成砂塞，限制了锚爪的回弹空间，产生卡套管现象。

２、传统水力锚通过圆柱形弹簧回位，圆柱形弹簧设置在压片和卡槽间，因安装空间的局限性，圆柱形弹簧产生的回弹力较小，在实际施用中常因工具内部残留的压裂细砂造成砂卡，无法充分回弹，在套管中产生卡管柱现象。

综上，传统水力锚耐高压性能差，在高压差环境下工作时，锚爪不易复位。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐高压差水力锚，能够解决传统水力锚不耐高压差以及砂卡的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种耐高压差水力锚，包括锚体，锚体上设有沿其径向设置的锚孔，锚孔内设有锚爪，锚爪外端面设有锚牙，所述锚爪为自锚体内腔插入锚孔的实心柱体，通过油管内憋压，锚体内腔液体压强升高，工具内外产生压差，锚爪在该压力差的作用下伸出锚孔，锚牙嵌入套管壁，限制工具上下窜动，实现锚定；

锚爪指向锚体轴心的一端设有凸缘，凸缘与锚孔内口配合，避免锚爪脱落到锚体外；

锚爪与锚孔间设有弹性件，锚定过程中，锚爪伸出锚孔的同时挤压压缩弹性件，停止憋压后，工具内外压差消除，弹性件在其弹性作用下使锚爪复位，解除锚定；

锚体内腔还设有支撑锚爪的衬管，避免工具在下井或解除锚定时，锚爪退出锚孔，导致工具失效；

衬管上设有割缝，工具在下井过程中，井液通过割缝进入锚体内腔，滤除粗砂；

锚爪与锚孔间并列地设有至少两道液压气动用O形橡胶密封圈，工具承压能力增大的同时，能够避免压差较大时液体从锚孔内渗出，从而使细砂在锚体内腔中沉淀，限制锚爪回弹空间。

作为本方案的一种优选，所述弹性件为碟簧。由于安装空间的局限性，弹性件较短，能够产生的回弹力较小，而碟簧弹性性能优越，能够大大提高弹性件在局限空间内的回弹力，保证锚爪复位，解除锚定。

本发明的有益效果是：本发明在原有水力锚结构的基础上，对锚爪的结构、安装工艺进行改进，利用新型锚爪的结构特点，在原有密封圈的一侧并列加装一道密封圈，使工具承压能力增大的同时，能够避免压差较大时液体从锚孔内渗出，从而使细砂在锚体内腔中沉淀，解决了传统水力锚不耐高压差以及砂卡的问题。

附图说明