机械工程师
MECHANICALENGINEER
一种投球解封式液压油管锚
赵俊峰，管锋"，卢刚
（1.长江大学机械工程学院，湖北荆州434023：2.四机赛瓦石油钻果设备有限公司，湖北荆州434023）
摘，要：酸化压裂或注水管柱在施工时管柱会缩短，因此必须在管柱中安装锚定装。常用的伸缩管、水力错和上提解封的液压油管锚在使用时有各种缺点。基于此需求，设计了投球解封式液压油管锚，有效克服管柱的伸缩。经错定力试验合格，达到了设计要求。
关键词：酸化压裂：锚定：投球解封：液压油管错锚
中图分类号：TE923 0引言
文献标志码：A
随着油田的不断开发，酸化压裂或注水成为采油增
文章编号：1002-2333(2016)070052-02
头、解封棘爪组成。整体结构简单、使用方便，可在水平井中使用。
产很重要的一种措施。酸化压裂或注水管柱随着井深的增加.温度效应、膨胀效应和活塞效应是设计管柱时必须考虑的问题门。通常情况下，在酸化压裂或注水时，管柱是缩短的，这对于管柱中的封隔器而言会造成提前解封。因此在工艺实施时，对井下作业管柱进行铺定是最常用的手段阅。
目前常用的控制管柱伸缩的工具有伸缩短节、水力锚和液压油管锚。伸缩短节成本较高，没有大面积推广。水力锚结构简单、成本低，但容易因结垢、砂卡造成锚爪不能正常复位，使得水力锚卡井，不能正常起出作业管柱，有时甚至造成大修作业口。液压油管锚可以双向锚定，性能可靠，但需要上提剪断销钉来解封，与同样需要上提解封的封隔器配合使用时，两者的解封力叠加，造成管柱拉伸力太大。
基于以上错定工具的优缺点，研制了一款投球解封式的液压油管错，管柱收缩产生的上提力作用在油管错上，不会传递到下部的工具，特别适合与液压封隔器配合使用。
1结构和原理
液压油管锚主体结构如图1所示，主要由上接头、密封圈、安全销帽、剪切销、内六角螺、橡胶挡圈、活塞、活塞缸筒、锁环、锁环背圈、上锥体、复位弹簧、卡瓦、卡瓦套、中心管、下锥体、解封钢球、剪切销、解封球座、下接
在整体结构中，最重要的零件是解封棘爪，结构如图 2所示，右端有锯缝，具有弹性收缩功能。其特点是如果内部有支撑，整体可以承受轴向载荷，去掉支撑后，可以内缩。在本工具内，解封球座在内部支撑解封棘爪，使整体处于锚定状态：当解封球座下移后，解封棘爪失去支撑，受到上提力后内缩，与其它部件失去固定，整体就可以解封了。
图2解封棘爪结构图
1)座封过程。利用投球(管柱下端接专用的打压球座），油管传输液压产生的推力作用于活塞上，当液压力达到设定压力时，活塞剪断销钉下行挤压双向卡瓦。继续票压，双向卡瓦撑开咬合在套管内壁上，同时锁环与活塞单向锚定，防止活塞上行。当压力达到设计值，液压油管锚座封完成。
2)错定过程。当管柱收缩产生上提力时，通过上接头、中心管、解封棘爪和下锥体，上提力最终作用在卡瓦上，使卡瓦咬合套管更深，锚定更牢固。
3)解封过程。待施工完毕之后.投人专用解封钢球坐
落到解封球座锥面上，打压将解封球座上面的尊切螺钉剪断，同时解封球座下滑至下接头台阶处，此时下接头连通孔与内部油管连通，内外压力平衡。停止打压，上提管柱，中心管通过螺纹
图1投球解封式液压油管锚的主体结构图
1.上接头2.7,10,11,23,24,28,29,30,31.密封图3.安全销帽4,9,18,29.剪切销5,25.内六角螺钉6.橡胶挡圈8.活塞缸筒12.活塞13.中心管14.锁环背图15.锁环16.圆柱头内六角螺钉17.上锥体19.卡瓦20.复位弹黄21.卡瓦套22下锥体26.解封蒙爪27.解封钢球 32.解封球座33.下接头
522016年第7期网址：www.jxgcs.com电邮：hrbengineer@163.com 万方数据
连接带动解封棘爪，解封棘爪尾部收缩，越过尾部限位止台上行。同时，上接头通过中心管带动活塞缸套，活塞缸套带动锁环背圈及内部的锁环上移，锁环带