[发明专利]负压解卡防垢水力锚

说明书

本发明涉及油气开采技术领域，特别涉及一种负压解卡防垢水力锚。本发明公开的负压解卡防垢水力锚，包括中心管、连接在所述中心管上端的上接头、环绕安装在所述中心管下部的锚定机构，在中心管外还环绕设置有自锁机构，自锁机构包括密封接头、与所述密封接头固定连接的连接套、密闭活塞及弹性部件。本发明不仅有效防止了水力锚下井过程中发生中途坐锚的情况，提高了水力锚下井安全可靠性；而且在上提解卡、解锚作业的同时，锚爪内腔产生负压，锚爪受到径向回收力，锚爪强制收回。从而进一步提升水力锚工作性能，提高水力锚安全可靠性及解卡、解锚可靠性。

技术领域

本发明涉及油气开采技术领域，特别涉及一种负压解卡防垢水力锚。

背景技术

随着油藏精细描述等工作的不断深入，对油藏的认识更细致，加之层间差异大，对分层注水的需求更强、要求更严格。另外，随着高压低渗区块注水开发，也给分层注水提出了更高的要求。注水层启动压力高，管柱蠕动严重，成为制约高压分层注水的重要问题。

目前在注水井分层施工中，为防止管柱蠕动、封隔器上顶，主要采用水力锚作为防管柱蠕动工具使用。通常使用的水力锚主要有锚体或锚爪构成，主要通过油管内憋压，水力锚锚爪在液体压力的作用下向外伸出，卡紧套管内壁，实现锚定动作。当油套压力平衡后，锚爪在挡板内弹簧的弹力作用下收回，解除锚定作用。油井工作抽油时，液柱负载在油管与抽油杆上随抽油机上下冲程变化而交替转移，使油管蠕动，容易出现抽油泵工作效率低、油管脱扣等问题。使用水力锚固定油管，可以防止油管伸缩，进而提高抽油泵的工作效率，避免油管脱扣。

中国专利文献CN2177801Y公开了一种水力锚，其特征是在主体上布15个锚爪孔，在垂直主体轴向平面内步3个孔，孔在主体纵向均布6排，长排、短排各3个，相间排列，长排每排3孔，短排每排2孔，孔错开分布。

中国专利文献CN201865633U公开了一种水力锚，包括锚体和锚爪，所述锚体上设置有九个钻通的锚爪孔，所述锚体上的周向均匀分布有三组锚爪孔组，每组所述锚爪孔由三个在所述锚体的轴向上均匀分布的锚爪孔构成。

上述文献对水力锚的布孔方式，锚爪孔在锚体匀分布进行了描述，但在实际应用中，存在如下不足：1)锚定力为水力锚锚爪在内外压差作用下与套管内壁的摩擦力。而水力锚爪的内外压差为井下配水工具的节流压差，仅为1～2MPa，因此水力锚提供的锚定力不足以抵抗管柱的蠕动力；2)停注时，锚爪回收，锚定状态解除，注水管柱因温度效应引起的蠕动得不到解决，封隔器因管柱蠕动易密封失效，极大影响了注水管柱有效工作寿命；3)锚定管柱时，锚爪与锚体之间的空腔易结垢，导致锚爪难以回收；4)在下井过程中，受水力冲击影响，锚爪撑开，易导致中途坐锚、锚爪磨损或下井过程中管柱遇卡。

中国专利文献CN204716166U公开了一种密闭自锁水力锚，包括锚定机构，密闭机构、解锚机构、自锁机构、中心管，锚定机构、密闭机构、自锁机构、解锚机构自下而上依次设置在中心管外侧，密闭机构连接在锚定机构的上端，自锁机构下端连接密闭机构，自锁机构上端连接解锚机构，中心管上开设通往解锚机构的上进液孔，所述中心管上还开设有通往自锁机构的下进液孔。然而该工具在使用过程中，存在如下技术问题：1)在下井过程中，受水力冲击影响，锚爪撑开，易导致中途坐锚、锚爪磨损或下井过程中管柱遇卡；2)坐锚过程中还存在锁块释放困难，易导致坐锚失败；3)解锚、解卡方式单一，可靠性差。

因此，现有技术中的水力锚均无法有效地进行锚定、解除锚定作业，其稳定性、可靠性均不能令人满意。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种负压解卡防垢水力锚，其有效防止了中途坐锚、坐锚失败及解锚困难等情况的发生，在锚定、解除锚定及解卡方面性能更稳定、更可靠。