多点支撑双向水力锚的制作方法

1.本技术属于水力锚技术领域，具体涉及一种多点支撑双向水力锚。

背景技术：

2.水力锚是钻井石油作业不可缺少的设备，可用于锚定施工管串，是确保施工技术性能的重要工具之一。通过水力锚可以实现管柱锚定效果，防止管柱位移。通常的，水力锚利用锚体内部与外部的压差，在油管压力的作用下锚爪释放机构沿水力锚本体上的孔穴向外运动，并咬合套管内壁，锚定锚体，固定与其相连的工具及管串的工作位置，起到保护施工管串的目的，也即可以起到锚定管柱的作用。水力锚内外压差消失后，锚爪在挡板内弹簧的弹力作用下收回，解除锚定动作，管串恢复自由状态。
3.相关技术中，锚爪的孔穴一般为纵向竖直间隔水平排列，为了提供较大的锚定力，需要多个锚爪释放机构与套管咬合，水力锚体上设置多个孔穴，导致整个水力锚体过长，且其锚定力对套管损伤大。此外，现有锚爪释放机构中的锚爪与套管咬合的连接结构不够稳定，容易出现连接不可靠的现象。另外，常规的水力锚工作时，锚爪内腔很容易进砂等杂质，容易造成锚爪堵卡的现象，影响了施工作业效果。

技术实现要素：

4.鉴于存在的上述问题，本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种多点支撑双向水力锚，可以缩短水力锚体长度且锚定力对套管损伤小，可以防卡钻，还可以提升锚爪与套管连接的可靠稳定性，能克服现有技术中的不足。
5.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
6.根据本技术的一个方面，本技术实施例提供了一种多点支撑双向水力锚，其包括：水力锚本体、锚爪释放机构和防砂管；
7.所述水力锚本体设有多个孔穴，多个所述孔穴沿所述水力锚本体纵向呈螺旋状排列；
8.所述锚爪释放机构安装于所述孔穴，所述锚爪释放机构包括双向锚爪，所述双向锚爪包括锚爪体和设置于所述锚爪体的双向齿结构，用于双向锚定管柱；
9.所述防砂管安装在所述水力锚主体的内部，所述防砂管包括管本体和安全接头，所述水力锚主体的内部具有与所述安全接头相配合的连接部，所述防砂管与所述水力锚主体通过所述安全接头和所述连接部相连接。
10.在其中的一些实施方式中，多个所述孔穴沿所述水力锚本体纵向呈螺旋线性15
°
～25
°
间隔排列。
11.在其中的一些实施方式中，多个所述孔穴沿所述水力锚本体纵向呈螺旋线性22.5
°
间隔排列。
12.在其中的一些实施方式中，所述管本体和所述安全接头一体成型。
13.在其中的一些实施方式中，所述安全接头具有第一螺纹，所述连接部具有与所述第一螺纹相适配的第二螺纹，所述所述安全接头与所述连接部螺纹连接。
14.在其中的一些实施方式中，所述双向齿结构包括对称设置于所述锚爪体的第一齿结构和第二齿结构，所述第一齿结构和第二齿结构均具有多个倾斜齿，所述第一齿结构中的倾斜齿与所述第二齿结构中的倾斜齿的倾斜方向相反；
15.和/或，所述锚爪体与所述双向齿结构一体成型。
16.在其中的一些实施方式中，所述锚爪释放机构安装于所述水力锚本体上的所述孔穴内，并通过o型密封圈形成密封；
17.和/或，所述锚爪释放机构自所述水力锚本体内部至外部包括依次设置的所述双向锚爪、锚爪回位弹簧及弹簧压板，所述弹簧压板固接在所述水力锚本体上。
18.在其中的一些实施方式中，所述双向锚爪的所述锚爪体的中部设有凹槽，所述凹槽内设置有至少一个用于容纳所述锚爪回位弹簧的容纳部。
19.在其中的一些实施方式中，所述容纳部为与所述锚爪回位弹簧的外径相适配的通孔或盲孔；
20.和/或，所述容纳部的数量为两个或两个以上。
21.实施本实用新型的技术方案，至少具有以下有益效果：
22.在本技术实施例中，所提供的多点支撑双向水力锚包括带有孔穴的水力锚本体，相较于现有的纵向竖直间隔水平排列的孔穴结构，本技术的多个孔穴沿水力锚本体纵向呈螺旋状排列，这样可以使在单位水力锚体表面孔穴增多，在锚定力一定的基础上，可以将水力锚体长度缩短，且此种孔穴纵向螺旋线性间隔排列的方式可使锚定力均衡对套管损伤小，可以提高力的分布均匀性。同时，本技术在水力锚本体内部安装有包括安全接头的防砂管，通过安全接头和连接部使防砂管与水力锚本体连接，可有效的防止砂物进入水力锚本体上的孔穴内，并对锚爪形成卡滞，当出现卡滞时，具有安全接头的防砂管可以正旋松扣实现工具丢手，同时双向锚爪内部造成卡滞的物质失去支撑致使双向锚爪自然回缩形解除卡滞，从而具有安全接头的防砂管可以解决卡钻后难以解卡的问题，同时双向锚爪设计对于下滑，上窜起到了双重锚定作用。本技术的双向锚爪包括锚爪体和设置于锚爪体的双向齿结构，通过双向齿结构的设置，可以起到提供双向力的作用，进而可以提高锚爪与套管的锚定的可靠性、稳定性，可以起到双重锚定的作用，有助于提升水力锚技术性能，开拓了应用空间。
附图说明
23.图1为本技术示例性的一些实施方式提供的多点支撑双向水力锚的结构示意图；
24.图2为本技术示例性的一些实施方式提供的多点支撑双向水力锚中双向锚爪的结构示意图；
25.图3为本技术示例性的一些实施方式提供的双向锚爪的另一视角结构示意图；
26.图4为本技术示例性的一些实施方式提供的双向锚爪的又一视角结构示意图。
27.附图标记：
28.10-水力锚本体；101-孔穴；
29.20-双向锚爪；201-锚爪体；211-凹槽；212-容纳部；202-双向齿结构；221-第一齿
结构；222-第二齿结构；
30.30-锚爪回位弹簧；
31.40-弹簧压板；
32.50-弹簧压板固定螺栓；
33.60-o型密封圈；
34.70-防砂管；701-管本体；702-安全接头。
具体实施方式
35.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
36.请参阅图1至图4所示，本技术的一些实施例中，提供一种多点支撑双向水力锚，该多点支撑双向水力锚包括：水力锚本体10、锚爪释放机构和防砂管70。
37.上述水力锚本体10设有多个孔穴101，多个孔穴101沿水力锚本体10纵向呈螺旋状排列。该水力锚本体10可以为中空的筒状结构，水力锚本体10具有上下贯通的内腔，水力锚本体10的外壁上开设有多个孔穴101，该孔穴101也可以称为锚爪孔，每个孔穴101内均安装有一个能伸出和收回的锚爪释放机构。多个孔穴101为沿水力锚本体10纵向纵向呈螺旋线性一定角度的间隔排列，也即，多个孔穴101在水力锚本体10的外周壁上是错位分布的，相邻两个孔穴101之间具有一定的倾斜角度。
38.这样，由于孔穴101采用纵向螺旋线性一定角度间隔排列，在单位水力锚体表面孔穴增多，在锚定力一定的基础上，可以将水力锚本体长度缩短，且此种纵向螺旋线性一定角度间隔排列可使锚定力均衡，即可以提高力的分布均匀性，对套管损伤小。
39.可选的，水力锚本体10的上下两端还分别形成上接头和下接头，上接头和下接头均设有螺纹，用于连接油管。
40.上述锚爪释放机构安装于孔穴101，锚爪释放机构包括双向锚爪20，双向锚爪20包括锚爪体201和设置于锚爪体201的双向齿结构202，可用于双向锚定管柱。在锚爪体201的外部端面上可以形成双向齿结构202，该双向齿结构202可以包含具有不同倾斜方向的多个齿结构。双向齿结构202的设计是为了保证双向锚爪20咬合在套管上的强度。
41.该双向锚爪20通过双向齿结构202的设置，可以起到提供双向力的作用，进而可以提高锚爪与套管的锚定稳定性，能使结构更稳定、可靠，有效缓解现有的单向锚爪与套管咬合的结构不够稳定或不可靠的问题。本技术的双向锚爪20设计对于下滑，上窜起到了双重锚定作用，有助于提升水力锚技术性能。
42.上述防砂管70安装在水力锚主体的内腔中，防砂管70包括管本体701和安全接头702，水力锚主体的内部具有与安全接头702相配合的连接部，防砂管70与水力锚主体通过安全接头702和连接部相连接。
43.通过安全接头702和连接部使防砂管70与水力锚本体10连接，可有效的防止砂物等进入水力锚本体10上的孔穴101内，并对双向锚爪20形成卡滞，当出现卡滞时，具有安全接头702的防砂管70可以正旋松扣实现工具丢手，同时双向锚爪20内部造成卡滞的物质失
去支撑致使双向锚爪20自然回缩形解除卡滞，从而具有安全接头702的防砂管70可以解决卡钻后难以解卡的问题。
44.在一些实施例中，多个孔穴101沿水力锚本体10纵向呈螺旋线性15
°
～25
°
间隔排列。在一些实施例中，多个孔穴101沿水力锚本体10纵向呈螺旋线性18
°
～24
°
间隔排列。在一些实施例中，多个孔穴101沿水力锚本体10纵向呈螺旋线性20
°
～23
°
间隔排列。相较于现有的竖直排列方式，或现有的孔穴101排列角度大于25
°
的结构方式，在此孔穴101排列角度范围内，可以方便布置更多孔穴101，更有利于提高力的均匀性，可以使套管更多角度的接触双向锚爪20，有利于集中锚爪和石油管本体，更有效的减少对套管的损伤。
45.在一些实施例中，多个孔穴101沿水力锚本体10纵向呈螺旋线性22.5
°
间隔排列。
46.本实施例中，由于孔穴101采用纵向螺旋线性22.5
°
间隔排列，在单位水力锚体表面孔穴101增多，在锚定力一定的基础上，可以将水力锚本体长度缩短，且此种纵向螺旋线性22.5
°
间隔排列可使锚定力均衡对套管损伤小。
47.在一些实施例中，管本体701和安全接头702一体成型，也即，管本体701和安全接头702为整体式的，二者采用一体式的结构形式。这样，整体性好，结构稳定可靠。
48.本实施例中，防砂管70为具有一体式安全接头702的防砂管70，例如，可以在管本体701的上端形成安全接头702，这样，可以提高结构的整体性，强度较高，密封性较好，可以使结构更稳定可靠。
49.在一些实施例中，安全接头702具有第一螺纹，连接部具有与第一螺纹相适配的第二螺纹，安全接头702与连接部螺纹连接。例如，该第一螺纹可以为左旋螺纹，或者第一螺纹可以为右旋螺纹。通过螺纹连接的方式，结构可靠，方便安装和拆卸，在出现卡滞时，仅需旋转具有一体式安全接头702的防砂管70使双向锚爪20自然回缩形即可解除卡滞，方便操作，效果好。
50.在一些实施例中，双向齿结构202包括对称设置于锚爪体201的第一齿结构221和第二齿结构222，第一齿结构221和第二齿结构222均具有多个倾斜齿，第一齿结构221中的倾斜齿与第二齿结构222中的倾斜齿的倾斜方向相反。
51.本实施例中，双向锚爪20具有双向齿结构202，如在双向锚爪20的外端面设置锯齿状结构，且该锯齿状结构具有不同倾斜方向的锯齿。例如，上述第一齿结构221中的倾斜齿均向上方倾斜，上述第二齿结构222中的倾斜齿均向下方倾斜，由此以形成双向齿结构202。
52.在一些实施例中，锚爪体201与双向齿结构202一体成型。这样，整体性好，结构稳定可靠，方便加工制造。
53.在一些实施例中，锚爪释放机构安装于水力锚本体10上的孔穴101内，并通过o型密封圈形成密封。此外，在其他实施方式中，o型密封圈60也可以用其他类型的密封圈进行替换连接。可选的，o型密封圈60可以通过金属压片固定在上述两个连接处，也即，o型密封圈60可以通过金属压片固定在锚爪释放机构与水力锚本体10的孔穴101之间。
54.在一些实施例中，锚爪释放机构自水力锚本体10内部至外部包括依次设置的双向锚爪20、锚爪回位弹簧30及弹簧压板40，弹簧压板40固接在水力锚本体10上。
55.可选的，在每个孔穴101的两端可以设置螺栓孔，螺栓孔与弹簧压板固定螺栓50相适配，弹簧压板40可以通过螺栓孔与弹簧压板固定螺栓50固定在水力锚本体10上。
56.在一些实施例中，双向锚爪20的锚爪体201的中部设有凹槽211，凹槽211内设置有
至少一个用于容纳锚爪回位弹簧30的容纳部212。该凹槽211设置于锚爪体201的中部，且该凹槽211可以从锚爪体201的前端(或称左端)延伸至锚爪体201的后端(或称右端)。
57.在一些实施例中，容纳部212为与锚爪回位弹簧30的外径相适配的通孔或盲孔。例如，该容纳部212可以为圆形通孔，或者容纳部212也可以为圆形盲孔或圆形凹槽。
58.在一些实施例中，容纳部212的数量为两个或两个以上。可选的，每个孔穴101内可以设置两个或两个以上的锚爪回位弹簧30，容纳部212的数量可以与锚爪回位弹簧30的数量相对应。例如，容纳部212可以设置为间隔布置的两个，每个容纳部212用于容纳一个锚爪回位弹簧30。此外，在其他实施方式中，也可以设置三个、四个或更多个容纳部212及锚爪回位弹簧30。通过设置多个锚爪回位弹簧30或多个容纳部212，可以提供更适宜的弹性力，更有利于双向锚爪20的顺利回位。
59.在一个具体的实施例中，该多点支撑双向水力锚，包括带有多个孔穴101的水力锚本体10，锚爪释放机构安装在水力锚本体10上的孔穴101内，通过o型密封圈形形成密封，多个孔穴101为纵向螺旋线性a为22.5
°
间隔排列。锚爪释放机构包括自水力锚本体10内部至外部依次设置的双向锚爪20、锚爪回位弹簧30及弹簧压板40，使用弹簧压板40固接在水力锚本体10上。水力锚本体10内部套有一体式安全接头702防砂管70。
60.本实施例提供的多点支撑双向水力锚的工作原理为：工作时通过油管施压形成油套压差，在油管压力的作用下双向锚爪20沿水力锚本体10上的孔穴101压迫锚爪回位弹簧30向外运动，并通过弹簧压板40与套管咬合，由于双向锚爪20的双向齿结构202的设计可以使锚爪释放机构起到双重锚定管柱的作用。当压力撤销后，双向锚爪20在锚爪回位弹簧30的弹簧力作用下收回，解除锚定作用。
61.综上，根据本实施例所提供的多点支撑双向水力锚，由于孔穴101采用纵向螺旋线性22.5
°
左右间隔排列，在单位水力锚体表面孔穴增多，在锚定力一定的基础上，可以将水力锚本体长度缩短，且此种纵向螺旋线性22.5
°
左右间隔排列可使锚定力均衡对套管损伤小；在水力锚本体内部接有一体式安全接头702防砂管70，当携带砂物的水注入一体式安全接头702防砂管70时，水沿一体式安全接头702防砂管70与水力锚本体10之间的空隙，自上而下将压力导入，而砂物则无法通过，可有效的防止砂物进入水力锚本体10上的孔穴101内，并对双向锚爪20形成卡滞。
62.当出现卡滞时，利用具有一体式安全接头702的防砂管70可以正旋松扣实现工具丢手，同时双向锚爪20内部造成卡滞的物质失去支撑致使双向锚爪20自然回缩形解除卡滞，具有一体式安全接头702的防砂管70可以有效解决卡钻后难以解卡的问题；同时双向锚爪20的设计对于下滑，上窜起到了双重锚定作用。
63.本实用新型说明书中未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。
64.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
65.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固
定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
66.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
67.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：

1.一种多点支撑双向水力锚，其特征在于，包括：水力锚本体、锚爪释放机构和防砂管；所述水力锚本体设有多个孔穴，多个所述孔穴沿所述水力锚本体纵向呈螺旋状排列；所述锚爪释放机构安装于所述孔穴，所述锚爪释放机构包括双向锚爪，所述双向锚爪包括锚爪体和设置于所述锚爪体的双向齿结构，用于双向锚定管柱；所述防砂管安装在所述水力锚主体的内部，所述防砂管包括管本体和安全接头，所述水力锚主体的内部具有与所述安全接头相配合的连接部，所述防砂管与所述水力锚主体通过所述安全接头和所述连接部相连接。2.根据权利要求1所述的多点支撑双向水力锚，其特征在于，多个所述孔穴沿所述水力锚本体纵向呈螺旋线性15
°
～25
°
间隔排列。3.根据权利要求2所述的多点支撑双向水力锚，其特征在于，多个所述孔穴沿所述水力锚本体纵向呈螺旋线性22.5
°
间隔排列。4.根据权利要求1所述的多点支撑双向水力锚，其特征在于，所述管本体和所述安全接头一体成型。5.根据权利要求1所述的多点支撑双向水力锚，其特征在于，所述安全接头具有第一螺纹，所述连接部具有与所述第一螺纹相适配的第二螺纹，所述安全接头与所述连接部螺纹连接。6.根据权利要求1所述的多点支撑双向水力锚，其特征在于，所述双向齿结构包括对称设置于所述锚爪体的第一齿结构和第二齿结构，所述第一齿结构和第二齿结构均具有多个倾斜齿，所述第一齿结构中的倾斜齿与所述第二齿结构中的倾斜齿的倾斜方向相反；和/或，所述锚爪体与所述双向齿结构一体成型。7.根据权利要求1至6任一项所述的多点支撑双向水力锚，其特征在于，所述锚爪释放机构安装于所述水力锚本体上的所述孔穴内，并通过o型密封圈形成密封；和/或，所述锚爪释放机构自所述水力锚本体内部至外部包括依次设置的所述双向锚爪、锚爪回位弹簧及弹簧压板，所述弹簧压板固接在所述水力锚本体上。8.根据权利要求7所述的多点支撑双向水力锚，其特征在于，所述双向锚爪的所述锚爪体的中部设有凹槽，所述凹槽内设置有至少一个用于容纳所述锚爪回位弹簧的容纳部。9.根据权利要求8所述的多点支撑双向水力锚，其特征在于，所述容纳部为与所述锚爪回位弹簧的外径相适配的通孔或盲孔；和/或，所述容纳部的数量为两个或两个以上。

技术总结

本申请公开了一种多点支撑双向水力锚，属于水力锚技术领域。一种多点支撑双向水力锚，其包括：水力锚本体、锚爪释放机构和防砂管；水力锚本体设有多个孔穴，多个孔穴沿所述水力锚本体纵向呈螺旋状排列；锚爪释放机构安装于孔穴，锚爪释放机构包括双向锚爪，双向锚爪包括锚爪体和设置于所述锚爪体的双向齿结构，用于双向锚定管柱；所述防砂管安装在水力锚主体的内部，防砂管包括管本体和安全接头，水力锚主体的内部具有与安全接头相配合的连接部，防砂管与水力锚主体通过安全接头和连接部相连接。本申请可以缩短水力锚体长度且锚定力对套管损伤小，可以防卡钻，还可以提升锚爪与套管锚定的可靠稳定性。定的可靠稳定性。定的可靠稳定性。