一种井下液压锚定推靠机构

技术领域

本发明涉及油气田开发中采油技术领域，尤其涉及一种井下液压锚定推靠机构。

背景技术

在目前油田开发中，切割多采用下入常规管柱，通过机械或液压方式进行管柱的切割，但涉及到4 1/2"和3 1/2"油管，其管柱内径小，无法下入常规管柱进行切割，如果能够通过电缆下入管柱，可对其管柱进行切割，在切割过程中，需要工具稳定锚定在管柱内，因此需要一套可靠的锚定机构，此液压锚定机构可由电缆传输，通过地面控制实现机构的锚定。

基于此，现有技术仍然有待改进。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种井下液压锚定推靠机构，以解决现有技术的小内径管柱无法下入常规管柱进行切割的技术问题。

本发明实施例所公开的一种井下液压锚定推靠机构，包括液压油输送部和锚定部；

其中，所述锚定部包括锚定机构、第一管道和第二管道，所述液压油输送部的液压油出口连通所述第一管道的第一端；

所述第一管道包括外管，以及由所述外管的末端延伸形成的内管，所述内管的外径小于所述外管；

所述第二管道的第一端套装在所述外管的外壁，所述内管位于所述第二管道内，所述第二管道的内壁和所述内管的外壁之间形成活塞腔，所述活塞腔与所述第二管道的内部连通；

并且，在所述外管的外壁开设由锚定槽，所述锚定槽靠近所述内管的槽壁上开设有贯通至所述活塞腔的活塞孔；

所述锚定机构包括锚定组件、活塞杆和活塞，所述锚定组件位于所述锚定槽内，所述活塞杆一端连接所述锚定组件，另一端穿过所述活塞孔连接位于所述活塞腔内的活塞。

进一步地，所述液压油输送部包括外筒，设置在所述外筒内的储能器、接头、二位四通电磁换向阀和单向阀，所述接头一端连通所述储能器，其中，

所述二位四通电磁换向阀处于第一状态时，所述接头通过所述二位四通电磁换向阀连通所述单向阀，所述单向阀连通所述外管；

所述二位四通电磁换向阀处于第二状态时，所述储能器和所述外管连通。

进一步地，所述外管靠近所述储能器的一端设置有第一回流口，所述储能器靠近所述外管的一端设置有第二回流口；所述二位四通电磁阀处于第二状态时，所述第一回流口和所述第二回流口连通。

进一步地，所述外管靠近所述储能器的一端还设置有溢流阀。

进一步地，所述锚定组件包括锚块、铰接件、第一支撑臂和第二支撑臂，其中，所述第一支撑臂的第二端和所述第二支撑臂的第一端通过所述铰接件铰接，所述锚块设置在远离所述外管的一侧，并且所述锚块与所述第一支撑臂的第二端和所述第二支撑臂的第一端同步移动，所述活塞杆与所述第二支撑臂的第二端铰接。

进一步地，所述第一支撑臂的另一端铰接在所述锚定槽远离所述第二管道的槽壁上。

进一步地，所述第一支撑臂和所述第二支撑臂之间的夹角小于第一角度时，所述锚块凸出于所述外管的外壁。

进一步地，所述铰接件包括第一连接轴部、第二连接轴部和锚块连接轴部，其中，所述锚块连接轴部位于所述第一连接轴部和所述第二连接轴部之间，所述第一支撑臂第二端的铰接孔套装在所述第一连接轴部，所述第二支撑臂的第一端的铰接孔套装在所述第二连接轴部，所述锚块套装在所述锚块连接轴部。

进一步地，所述活塞杆通过滑块连接所述第二支撑臂的第二端。

进一步地，所述锚块包括连接在一起的锚定件和连接片，所述连接片上设置有铰接孔，所述锚块连接轴部穿过所述铰接孔。

进一步地，沿着远离所述外管的方向，所述锚定件的截面逐渐变小。

进一步地，所述外管和所述内管的外壁的相接处形成第一台阶；

所述活塞腔内设置有弹簧件，所述弹簧件的两端分别抵接第一台阶和所述活塞。

进一步地，所述第二管道包括第一部分和由所述第一部分向远离所述第一管道方向延伸的第二部分，其中，所述第二部分的内径小于所述第一部分的内径，使所述第二部分和所述第一部分的相接处形成第二台阶。

进一步地，所述内管部分地伸入所述第二部分内，并且，所述内管的外径小于所述第二部分的内径。

进一步地，所述第二管道的第二端密封。

进一步地，所述锚定部为串联连接的两个。

进一步地，靠近所述液压油输送部的所述锚定部的第二管道的第二端连通至远离所述液压油输送部的所述锚定部的外管。

进一步地，远离所述液压油输送部的所述锚定部的所述第二管道的第二端密封设置。

进一步地，所述储能器为柱塞泵驱动的储能器。

进一步地，所述柱塞泵连接电缆，通过所述电缆将所述井下液压锚定推靠机构下入管柱。

进一步地，所述外管内设置由压力传感器，所述压力传感器连接所述溢流阀。

采用上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：

本发明提供的一种井下液压锚定推靠机构，通过液压油输送部推动液压油，通过二位四通电磁阀的工作，开启液压油通道，可使锚定推靠机构锚定在管柱内，通过活塞杆带动，可使上下锚块固定；通过设置溢流阀，保持系统中的压力，确保压力在允许使用的范围内。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例所公开的一种井下液压锚定推靠机构的结构示意图；

图2为本发明一实施例所公开的一种井下液压锚定推靠机构的原理图；

图3为本发明一实施例所公开的一种井下液压锚定推靠机构的结构示意图；

图4为本发明一实施例所公开的一种井下液压锚定推靠机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

如图1至图4所示，本发明一些实施例所公开了一种井下液压锚定推靠机构，包括液压油输送部200和锚定部100；

其中，所述锚定部100包括锚定机构11、第一管道10和第二管道13，所述液压油输送部200的液压油3出口连通所述第一管道10的第一端；

所述第一管道10包括外管，以及由所述外管的末端延伸形成的内管，所述内管的外径小于所述外管；

所述第二管道13的第一端套装在所述外管的外壁，所述内管位于所述第二管道13内，所述第二管道13的内壁和所述内管的外壁之间形成活塞腔，所述活塞腔与所述第二管道13的内部连通；

并且，在所述外管的外壁开设由锚定槽14，所述锚定槽14靠近所述内管的槽壁上开设有贯通至所述活塞腔的活塞孔；

所述锚定机构11包括锚定组件、活塞杆12-2和活塞12-4，所述锚定组件位于所述锚定槽14内，所述活塞杆12-2一端连接所述锚定组件，另一端穿过所述活塞孔连接位于所述活塞腔内的活塞12-4。

本发明一些实施例所公开的液压锚定推靠机构，在上述实施例的基础上，所述液压油输送部200包括外筒，设置在所述外筒内的储能器2、接头4、二位四通电磁换向阀5和单向阀6，所述接头4一端连通所述储能器2，所述储能器2可以为柱塞泵1驱动的储能器2。

其中，所述二位四通电磁换向阀5处于第一状态时，所述接头4通过所述二位四通电磁换向阀5连通所述单向阀6，所述单向阀6连通所述外管；

所述二位四通电磁换向阀5处于第二状态时，所述储能器2和所述外管连通。

所述外管靠近所述储能器2的一端设置有第一回流口，所述储能器2靠近所述外管的一端设置有第二回流口；所述二位四通电磁阀处于第二状态时，所述第一回流口和所述第二回流口连通。为避免管道内压力过大而出现事故，所述外管靠近所述储能器2的一端还设置有溢流阀8。

本发明一些实施例所公开的液压锚定推靠机构，在上述实施例的基础上，所述锚定组件包括锚块11-2、铰接件、第一支撑臂11-1和第二支撑臂11-3，其中，所述第一支撑臂11-1的第二端和所述第二支撑臂11-3的第一端通过所述铰接件铰接，所述锚块11-2设置在远离所述外管的一侧，并且所述锚块11-2与所述第一支撑臂11-1的第二端和所述第二支撑臂11-3的第一端同步移动，所述活塞杆12-2与所述第二支撑臂11-3的第二端铰接。所述第一支撑臂11-1的第一端可以铰接在所述锚定槽14远离所述第二管道13的槽壁上。具体地，可以在锚定槽14的槽壁上固定一连接片，第一支撑臂11-1的第一端铰接在所示连接片上。该连接片可以为L型结构，L型结构的一个臂通过螺栓固定在槽壁上，另一个臂上开设铰接孔，用于与第一支撑臂11-1连接。所述活塞杆12-2通过滑块12-1连接所述第二支撑臂的第二端，活塞杆12-2的另一端可以通过螺栓和螺帽12-5与活塞连接。

所述第一支撑臂11-1和所述第二支撑臂11-3之间的夹角小于第一角度时，所述锚块11-2凸出于所述外管的外壁。随着第一角度的变小，锚块11-2凸出于所示外管外壁的部分更多，从而实现锚定。

本发明一些实施例所公开的液压锚定推靠机构，在上述实施例的基础上，所述铰接件包括第一连接轴部、第二连接轴部和锚块11-2连接轴部，其中，所述锚块11-2连接轴部位于所述第一连接轴部和所述第二连接轴部之间，所述第一支撑臂11-1第二端的铰接孔套装在所述第一连接轴部，所述第二支撑臂11-3的第一端的铰接孔套装在所述第二连接轴部，所述锚块11-2套装在所述锚块11-2连接轴部。所述锚块11-2包括连接在一起的锚定件和连接片，所述连接片上设置有铰接孔，所述锚块11-2连接轴部穿过所述铰接孔。沿着远离所述外管的方向，所述锚定件的截面逐渐变小。这种结构的锚块11-2使得锚定更加牢固稳定，解锚时，更容易脱离。

本发明一些实施例所公开的液压锚定推靠机构，在上述实施例的基础上，所述外管和所述内管的外壁的相接处形成第一台阶；所述活塞腔内设置有弹簧件12-3，所述弹簧件12-3的两端分别抵接第一台阶和所述活塞12-4。通过弹簧件12-3的设置，在锚定时，需要克服弹簧件12-3的弹力推动活塞杆12-2，完成锚定。操作完成后，解锚时，通过弹簧件12-3的弹力使活塞杆12-2复位，从而使第一支撑臂11-1和第二支撑臂11-3之间的夹角逐渐增大，直至锚块11-2收回至锚定槽14内。采用电缆将该井下锚定推靠机构拉出即可。

本发明一些实施例所公开的液压锚定推靠机构，在上述实施例的基础上，所述第二管道13包括第一部分和由所述第一部分向远离所述第一管道10方向延伸的第二部分，其中，所述第二部分的内径小于所述第一部分的内径，使所述第二部分和所述第一部分的相接处形成第二台阶。所述内管部分地伸入所述第二部分内，并且，所述内管的外径小于所述第二部分的内径。所述第二管道13的第二端密封。使用时，液压油3由储能器2不断向外输送，依次经过外管、内管，进入第二管道，通过设置第一部分和第二部分的变径处理，使得进入活塞腔内的液压油能够稳定的进入，从而使得施加给活塞的压力稳定。与将液压油直接输送至活塞腔相比，给活塞表面各部分的压力更为均衡，使得活塞移动稳定可靠，锚定后更加稳固，有利于后续工序的正常进行。

锚定时，二位四通电磁换向阀5通过电信号推动阀芯换向，接头4于单向阀6连通，液压油3加压通道打开，柱塞泵1持续工作，液压油3由储能器2不断向外输送，依次经过外管、内管，进入第二管道13和活塞腔内，给活塞施压，推动活塞克服弹簧件12-3的弹力向靠经外管的方向运动，活塞杆12-2另一端随之推动第二支撑臂11-3，由于第一支撑臂11-1的第一端位置相对固定，使得第一支撑臂11-1第一端和第二支撑臂11-3的第二端之间的距离逐渐缩小，第一支撑臂11-1和第二支撑臂11-3的夹角之间减小，锚块11-2逐渐外移，直至锚定锚定至预定位置，完成锚定，进行相关施工。锚定过程中，外管中的压力传感器7检测外管的实时压力，若压力超过允许使用的范围，则溢流阀8工作泄压，保证系统的稳定平衡。

解锚时，二位四通电磁换向阀5通过电信号推动阀芯换向，储能器2和外管之间连通，弹簧件12-3的推力推动活塞向原理外管的方向移动，带动第二支撑臂11-3的第二端向原理第一支撑臂11-1第一端的方向移动，从而使第一支撑臂11-1和第二支撑臂11-3之间的夹角逐渐增加，从而使得锚块11-2回缩，实现解锚。

本发明一些实施例所公开的井下液压锚定推靠机构，所述锚定部100为串联连接的两个。靠近所述液压油输送部200的所述锚定部100的第二管道13的第二端连通至远离所述液压油输送部200的所述锚定部100的外管。远离所述液压油输送部200的所述锚定部100的所述第二管道13的第二端密封设置。所述柱塞泵1连接电缆，通过所述电缆将所述井下液压锚定推靠机构下入管柱。该种实施方式中，两个锚定部100内部的液压油3压力基本一致。

综上所述，本发明所公开的井下液压锚定机构11，可以由电缆下入，从而实现切割或磨铣时的锚定。可以由柱塞泵1驱动，通过二位四通电磁换向阀5的工作可使锚定推靠机构锚定在管柱内，通过推杆带动，可使上下锚块11-2固定，通过设置溢流阀8，保持系统中的压力，确保压力在允许使用的范围内。

需要特别指出的是，上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。

以上是本发明公开的示例性实施例，上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。但是应当注意，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。