油管錨

機(jī)械式油管錨是靠摩擦塊與套管壁之間的摩擦力來實(shí)現(xiàn)坐卡的。它又可分為：

1、機(jī)械式卡瓦油管錨

機(jī)械式卡瓦油管錨是最早使用的油管錨定工具，該類錨依靠管柱自身重量坐卡，其優(yōu)點(diǎn)是可以把部分油管柱重量轉(zhuǎn)移到套管上，減少上部油管的拉力。但因其是依靠管柱的重量來坐卡的，將造成錨以上至中性點(diǎn)管柱產(chǎn)生螺旋彎曲和偏磨問題。另外，在常規(guī)抽油泵工作過程中，下沖程動(dòng)液面以上油管內(nèi)的液柱質(zhì)量將在油管上產(chǎn)生一個(gè)作用力，該力將產(chǎn)生由胡克定律引起的長度變化和螺旋彎曲從而使泵下油管縮短。

2、機(jī)械式油管張力錨

機(jī)械式油管張力錨一般采用旋轉(zhuǎn)上提管柱的方式完成錨的坐卡，采用下放管柱方式釋放。其優(yōu)點(diǎn)是張力錨至井口懸掛器管柱始終處于張力狀態(tài)，消除了油管彎曲。但若液面較深，動(dòng)液面以上液柱重量大于管柱的預(yù)緊力時(shí)，管柱仍然會(huì)產(chǎn)生一個(gè)由虎克定律引起的管柱伸長。當(dāng)遇特殊情況無法釋放時(shí)，一直處于張力狀態(tài)特別是緊急釋放的大力提拉，對(duì)上部油管的強(qiáng)度將是一個(gè)很大的考驗(yàn)。另外，張力錨的使用存在現(xiàn)場(chǎng)操作工序復(fù)雜，管柱所承受的預(yù)拉力需要精確計(jì)算的問題。

液力式油管錨是靠液力作用來實(shí)現(xiàn)坐卡的。按其坐卡方式可分為：

1、 壓差式油管錨

壓差式油管錨一般是利用油套自身壓差實(shí)現(xiàn)錨定。在油套壓差的作用下，鑲嵌在錨本體上的錨爪伸出，錨定在套管上。其優(yōu)點(diǎn)是可以在抽油過程中自動(dòng)實(shí)現(xiàn)錨定。另外，因其啟動(dòng)壓差較小，管柱基本上處于自重拉伸狀態(tài)，具有較好的控制管柱伸縮和防止桿管偏磨的作用。有的壓差式油管錨還帶有泄壓解除錨定機(jī)構(gòu)，通過油管加壓泄流，打開泄壓活塞，油管內(nèi)的液體泄流到油套環(huán)空，當(dāng)內(nèi)外液面平衡，油套壓差為零時(shí)，錨爪在彈簧力的作用下收回，解除錨定。

在現(xiàn)場(chǎng)使用中，壓差式油管錨也存在一些問題，如泄壓活塞非正常打開；膠圈或錨爪本體破碎引起錨爪部位的泄漏。為滿足使用要求，液壓油管錨還要有較大的內(nèi)通徑，這將加大錨爪的加工難度和降低其抗疲勞強(qiáng)度。

2、憋壓式油管錨

憋壓式油管錨是利用油管憋壓來實(shí)現(xiàn)坐卡的。又可以分為：

（1）液壓雙向卡瓦油管錨：主要由坐卡機(jī)構(gòu)和雙向卡瓦錨定機(jī)構(gòu)等部分組成。從結(jié)構(gòu)上看，它較好地解決了壓差式油管錨存在漏點(diǎn)多的問題，同時(shí)又具有可雙向錨定油管的優(yōu)點(diǎn)，有效地控制了管柱的伸縮，并且管柱受力合理。但其解卡釋放問題是用戶所擔(dān)心的。

（2）液壓?jiǎn)蜗蚩ㄍ哂凸苠^：主要由坐封機(jī)構(gòu)和單向卡瓦錨定機(jī)構(gòu)等組成。在泵抽油過程中，同樣可以隨著油管內(nèi)液面的逐步升高加強(qiáng)錨定。相對(duì)于雙向卡瓦油管錨，單向卡瓦油管錨雖然在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用了單向錨定方式，但通過受力分析可知它同樣可以控制油管伸縮。目前，使用的單向卡瓦油管錨有2種，一種是用剪切銷釘來控制錨的坐封；另一種帶有坐封彈簧，坐封時(shí)首先壓縮彈簧，然后將卡瓦撐開錨定在套管上。

對(duì)于機(jī)械式油管錨，由于井斜、油稠、套管變形、套管壁腐蝕等原因，致使坐錨成功率低，再加上本身結(jié)構(gòu)方面的原因，該類錨使用越來越少。壓差式液力油管錨在一定程度上克服了機(jī)械式油管錨的不足，較為廣泛地應(yīng)用于有桿泵抽油井中，但對(duì)于一些舉升高度小的油井，這種油管錨往往會(huì)由于壓差過小以至于錨定力達(dá)不到要求，甚至錨不住；對(duì)有些結(jié)垢、腐蝕較為嚴(yán)重的井，錨爪卡在套管上收不回來的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。憋壓式液力油管錨能夠滿足油管錨的基本要求，但其鎖緊機(jī)構(gòu)在坐錨壓力卸掉之后鎖簧回彈，使錨牙松動(dòng)，在頻繁的交變載荷和震動(dòng)的作用下失效的情況也時(shí)有發(fā)生。示例：下面以kzl-114油管錨為例，講解油管錨的作用及其功能。

可知，其主要作用為：錨定，懸重。

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油管錨是一種生產(chǎn)及措施井井下管柱錨定用井下裝置，可以改善管柱受力狀態(tài)，降低管柱疲勞損壞，控制管柱的伸縮，減少漏失，延長管柱的使用壽命。在有桿泵抽油生產(chǎn)過程中對(duì)管柱進(jìn)行固定，可以減少?zèng)_程損失，提高泵效；在壓裂、酸化等工藝中對(duì)管柱進(jìn)行固定，可以提高井下工具及管柱的承壓能力。它也可以作為一種機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)在其他井下工具（如封隔器）上，發(fā)揮其作用。

油管錨在設(shè)計(jì)上一般應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：

1、防止失效造成作業(yè)。

2、安裝使用方便，坐卡盡量不使用輔助設(shè)備。

3、不應(yīng)惡化管柱的受力狀況。

4、解卡釋放安全可靠。

目前國內(nèi)外油管錨的結(jié)構(gòu)原理大致相同，基本可分為兩大類：