本發(fā)明涉及固井工具領(lǐng)域，尤其涉及一種預(yù)應(yīng)力固井地錨。

背景技術(shù)：

1、目前，國內(nèi)、外稠油開采普遍采用的技術(shù)是預(yù)應(yīng)力固井技術(shù)，其中尤以套管地錨預(yù)應(yīng)力固井技術(shù)作為防治稠油熱采井套管損壞的主要技術(shù)之一，其具有操作簡單、使用方便的特點(diǎn)。

2、但是，隨著現(xiàn)場應(yīng)用面的不斷擴(kuò)大，套管地錨預(yù)應(yīng)力固井暴露的問題也越來越多。地錨作為固井工具，存在其錨爪不能牢固地錨定于井壁內(nèi)的情況，這樣一來，會影響套管在井內(nèi)的固定牢固度，而一旦套管不能牢固地安裝于井內(nèi)，會降低固井的質(zhì)量，降低預(yù)應(yīng)力固井的成功率，從而導(dǎo)致套管損失風(fēng)險的提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種預(yù)應(yīng)力固井地錨，以緩解相關(guān)技術(shù)中地錨錨定牢固度低的技術(shù)問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案在于：

3、本發(fā)明提供的預(yù)應(yīng)力固井地錨包括：擴(kuò)徑總成和錨定總成，所述擴(kuò)徑總成包括隔離套、擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)和渦輪機(jī)構(gòu)，其中，所述隔離套的其中一端部與所述錨定總成固定連接，還與所述錨定總成連通設(shè)置，所述擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)與所述隔離套的另一端部轉(zhuǎn)動連接，所述渦輪機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述隔離套內(nèi)，并與所述擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)通過磁力傳動連接，以能夠于啟動工況下驅(qū)動所述擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)繞所述隔離套的軸線轉(zhuǎn)動。

4、進(jìn)一步的，所述渦輪機(jī)構(gòu)包括渦輪轉(zhuǎn)子和多組第一磁塊；

5、所述渦輪轉(zhuǎn)子與所述隔離套同軸設(shè)置，還與所述隔離套轉(zhuǎn)動配合；

6、沿所述渦輪轉(zhuǎn)子的軸向，多組所述第一磁塊間隔分布，每組中，多塊所述第一磁塊沿所述渦輪轉(zhuǎn)子的周向等距分布于所述渦輪轉(zhuǎn)子的側(cè)壁；

7、所述擴(kuò)徑總成還包括傳動機(jī)構(gòu)，所述傳動機(jī)構(gòu)包括無磁殼體和嵌設(shè)于所述無磁殼體的第二磁塊；

8、所述無磁殼體與所述隔離套轉(zhuǎn)動連接，可繞所述隔離套的軸線轉(zhuǎn)動；

9、所述擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)固定連接于所述無磁殼體；

10、所述第二磁塊與所述第一磁塊一一對應(yīng)，且二者相對的一端磁極相反。

11、進(jìn)一步的，所述渦輪機(jī)構(gòu)還包括渦輪定子，所述渦輪定子與所述隔離套同軸設(shè)置，還與所述隔離套固定連接；

12、所述隔離套的內(nèi)壁凸出形成有凸臺；

13、所述渦輪轉(zhuǎn)子處于所述凸臺與所述渦輪定子之間，其兩端部均通過一滾珠軸承與所述隔離套轉(zhuǎn)動配合；

14、兩所述滾珠軸承分別與所述凸臺和所述渦輪定子抵接。

15、進(jìn)一步的，所述無磁殼體套設(shè)于所述隔離套，所述無磁殼體內(nèi)壁上設(shè)有繞其自身軸線延伸的第一環(huán)槽；

16、所述隔離套外壁上設(shè)有繞其自身軸線延伸的第二環(huán)槽，所述第二環(huán)槽與所述第一環(huán)槽相對，且二者之間充滿有鋼珠，所述鋼珠的球面與二者的槽面相適配。

17、進(jìn)一步的，所述擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)包括擴(kuò)徑頭和偏心刀翼；

18、所述擴(kuò)徑頭呈兩端敞開的管狀，所述擴(kuò)徑頭的其中一端部套設(shè)于所述無磁殼體，并與所述無磁殼體固定連接；

19、所述偏心刀翼固定于所述擴(kuò)徑頭外壁。

20、進(jìn)一步的，所述擴(kuò)徑頭另一端部的端面為弧形端面，所述弧形端面由第一弧面和第二弧面組成，所述第一弧面和所述第二弧面均與所述擴(kuò)徑頭的側(cè)面連接，且所述第一弧面的直徑大于所述擴(kuò)徑頭的外徑，所述第二弧面的直徑小于所述擴(kuò)徑頭的外徑；

21、和/或，所述擴(kuò)徑頭上設(shè)有貫穿其側(cè)壁的循環(huán)孔道，所述循環(huán)孔道處于所述偏心刀翼遠(yuǎn)離所述無磁殼體的一側(cè)，且其一端與所述擴(kuò)徑頭內(nèi)腔連通，另一端向靠近所述偏心刀翼的方向延伸。

22、進(jìn)一步的，所述錨定總成包括本體、活塞、彈簧、錨爪以及連桿；

23、所述本體呈兩端敞開的管狀，并與所述隔離套固定連接；

24、所述活塞亦呈兩端敞開的管狀，并設(shè)置于所述本體內(nèi)，且與所述本體通過剪銷固定連接，還與所述本體圍合形成環(huán)腔；

25、所述彈簧處于所述環(huán)腔內(nèi)，并套設(shè)于所述活塞，且其一端與所述活塞連接，另一端連接于所述本體，所述彈簧使所述活塞具有向遠(yuǎn)離所述隔離套方向滑動的趨勢；

26、所述錨爪與所述本體鉸接，且不凸出所述本體的外壁；

27、所述連桿的一端與所述錨爪鉸接，另一端鉸接于所述活塞，所述連桿能夠于所述活塞向靠近所述隔離套方向滑動的工況下，帶動所述錨爪凸出于所述本體的外壁。

28、進(jìn)一步的，所述本體內(nèi)壁上嵌設(shè)有擋環(huán)，所述擋環(huán)處于所述活塞遠(yuǎn)離所述隔離套的一側(cè)；

29、所述錨定總成還包括浮閥，所述浮閥包括閥座和空心浮球；

30、所述閥座亦呈兩端敞開的管狀，且其兩端分別與所述擋環(huán)和所述活塞的端面抵接；

31、沿所述閥座的軸向，所述閥座的內(nèi)腔依次分為過流孔道和過流腔，所述過流腔的一端與所述過流孔道連通，另一端與所述活塞連通；

32、所述空心浮球活動設(shè)置于所述過流腔內(nèi)，且其外徑大于所述過流孔道的孔徑。

33、進(jìn)一步的，所述浮閥還包括擋板，所述擋板處于所述過流腔內(nèi)，其側(cè)面與所述閥座的內(nèi)壁固定連接，其遠(yuǎn)離所述空心浮球的一端與所述活塞的端面抵接；

34、所述擋板上設(shè)有多個沿其自身軸向延伸的通孔，多個所述通孔的總流通面積是所述過流孔道流通面積的1.5倍。

35、進(jìn)一步的，所述活塞的內(nèi)腔包括橫截面均為圓形的主流道和三個側(cè)流道；

36、所述主流道與所述本體同軸設(shè)置；

37、三個所述側(cè)流道繞所述主流道的軸線間隔120°分布，并均與所述主流道部分重疊。

38、綜合上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的預(yù)應(yīng)力固井地錨所能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)效果在于：

39、該預(yù)應(yīng)力固井地錨包括擴(kuò)徑總成和錨定總成，工具入井后，可通過水力驅(qū)動以使渦輪機(jī)構(gòu)啟動，從而驅(qū)動擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)在旋轉(zhuǎn)過程中將對錨定段虛泥餅進(jìn)行清除，并在井壁擴(kuò)出一定尺寸的臺階；固井碰壓后，在壓力驅(qū)動下，錨定總成被啟動，由于擴(kuò)眼后空間更大，錨定總成的錨爪伸展角度得到提高，使得錨定效果更好，可有效避免硬地層錨爪吃入困難以及軟地層錨爪伸展后錨定不牢固的問題。

技術(shù)特征：

1.一種預(yù)應(yīng)力固井地錨，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力固井地錨，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)應(yīng)力固井地錨，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)應(yīng)力固井地錨，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)應(yīng)力固井地錨，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的預(yù)應(yīng)力固井地錨，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的預(yù)應(yīng)力固井地錨，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的預(yù)應(yīng)力固井地錨，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的預(yù)應(yīng)力固井地錨，其特征在于，

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的預(yù)應(yīng)力固井地錨，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及固井工具領(lǐng)域，尤其涉及一種預(yù)應(yīng)力固井地錨，旨在緩解相關(guān)技術(shù)中地錨錨定牢固度低的技術(shù)問題。該預(yù)應(yīng)力固井地錨包括擴(kuò)徑總成和錨定總成，擴(kuò)徑總成包括隔離套、擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)和渦輪機(jī)構(gòu)，其中，隔離套的其中一端部與錨定總成固定連接，還與錨定總成連通設(shè)置，擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)與隔離套的另一端部轉(zhuǎn)動連接，渦輪機(jī)構(gòu)設(shè)置于隔離套內(nèi)，并與擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)通過磁力傳動連接，以能夠于啟動工況下驅(qū)動擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)繞隔離套的軸線轉(zhuǎn)動。該地錨可通過水力驅(qū)動以使渦輪機(jī)構(gòu)啟動，從而驅(qū)動擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，以對錨定段虛泥餅進(jìn)行清除，并在井壁擴(kuò)出一定尺寸的臺階，使錨定總成的錨爪伸展角度得到提高，可有效避免硬地層錨爪吃入困難以及軟地層錨爪伸展后錨定不牢固的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：田曉勇,茍旭東,付玥穎,張龍吉,楊利霞,孫天宇,何騰蛟,陸奕茗,王晨,高陽,劉飛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19