可连续作业防卡水力锚结构原理说明书

1第十章锚装置、系缆机和起货机

第一节锚装置概述第二节锚机实例第三节系缆机第四节起货机

2第一节锚装置概述

一、锚装置的功用

为使船舶停泊时，在风浪、水流作用下不被漂移，必须向水底抛锚，利用卧在水底的锚和足够长度的锚链所产生的抓附力，克服外力保持船位不变，称为锚泊。其功用为：帮助船舶移动船位；在航行中因故暂时停航或遇到紧急情况时固定船位；其他特殊用途，如登陆艇的冲滩或退滩。二、锚装置的组成锚装置主要由锚、锚链、掣链器和锚机五部分组成。

3锚无杆锚霍尔锚

斯贝克锚

美国海军锚A型马氏大抓力锚锚是一种特殊形状的金属重物，它在水底能牢牢地抓住泥沙，使得与之相连的锚的那一端固定下来。锚按结构可分为：固定锚爪式、活动锚爪式。

4锚链

焊接链条美国标准链

链环DIN5687标准链条80级锚链是锚与船体的连接件，可把船舶拉住，使船舶不致因风浪、水流等作用而漂离。

5

锚旋转卸扣肯特式连接卸扣

连接卸扣末端卸扣

转环

6掣链器

掣链器位于锚机与锚链筒之间的甲板上，用以夹住锚链。抛锚后闸上掣链器，可将锚链的拉力传给船体，使锚机不处于受力状态。航行时，掣链器承受锚和部分锚链的重力，并将收到锚链筒内的锚紧贴船体，不致发生撞击。

7锚机

锚机分类：按动力分：电动锚机、液压锚机按锚链轴线布置分：卧式、立式锚机是锚装置中最重要的组成部分，主要由原动机、传动机构和链轮组成。它主要目的是收放锚链以便起锚和抛锚。

8联合型锚机1-原动机；2-掣链器；3-齿轮箱；4-锚链机；5-铰缆筒；6-离合器；7-制动手轮

9对锚机的要求

起锚时，因锚链施加在锚机上的负载变动大，要求锚机能在较大范围内进行速度控制，具有一定的起锚速度并能按不同的要求作业；原动机有足够的功率；备有正反转机构和在抛锚过程中能随时刹住的高效制动装置；结构紧凑，操作灵活，坚固，重量轻，占地少。

10第二节锚机实例

一、57/62电动锚机

图为该锚机传动示意图。电动机通过弹性联轴器和球面蜗杆-蜗轮9带动太阳轮8传动，与太阳轮啮合的行星齿轮6也随之转。由于行星齿轮与固定不动的内齿轮7啮合，所以它在绕销轴5转动的同时还围绕着内齿轮中心公转。1-链轮轴；2-卷筒；3-锚链轮；4、11-离合器；5-轴；6-行星齿轮；7内齿轮；8-太阳轮；9-球面蜗杆-蜗轮；10-销；12-转臂；13-离合

锚索工作原理

锚索是一种用于固定物体的工具，它的工作原理基于摩擦力和张力。当锚索被固定在地面或其他物体上时，它会通过给定的力将物体固定在原地，防止其移动或滑动。

锚索的工作原理可以通过以下步骤说明：

1. 选择合适的锚点：在使用锚索之前，需要选择一个合适的锚点，通常是一个坚固的物体或结构。这个锚点必须能够承受锚索所施加的力，并且具备足够的稳定性。

2. 固定锚索：将锚索的一端固定在锚点上。这可以通过将锚索绕过锚点，或者通过使用特殊的锚具（如锚钉或锚板）来完成。确保锚索牢固地固定在锚点上，以确保其能够承受所需的张力。

3. 施加张力：在完成锚索的固定后，可以开始施加张力。通过向锚索施加力并拉紧，可以使锚索紧紧地连接到固定物体上。这种张力将产生摩擦力，从而防止物体发生移动或滑动。

4. 维持锚索：一旦锚索被张紧并固定在位置上，它就可以始终保持物体的固定状态。在某些情况下，可能需要定期检查和调整锚索，以确保其固定性能持续有效。

这是锚索的一般工作原理。它可以用于多种应用场景，例如船只停靠时使用锚索固定在水下物体上，建筑物中使用锚索固定大型结构等。

新疆石油管理局采油工艺研究院

Oil Production Technology Research Institute

地址：新疆克拉玛依市胜利路87号 邮编：834000

电话：（0990）6883204 6881448 6881900 传真：（0990）6885782 KCY211封隔器

一、用 途：

该封隔器可应用于油田的压裂、酸化、采油、注水、试油、测试等多种工艺管柱。若封隔器要承受较高下压差时，需与水力锚配套使用。

二、工作原理：

该封隔器为轨道卡瓦封隔器，通过上提、正转、然后下放管柱压重坐封。直接上提管柱解封。

三、主要特点：

施工操作方便，可用于深井；摇臂式卡瓦结构坚固，不易中途坐封；设计有循环通道，可避免上提工具时产生抽吸，有利于解封。

四、技术参数：

规 格

指 标 KCY211-102 KCY211-115 KCY211-135 KCY211-146 KCY211-148 KCY211-210

钢体最大外径（mm） 102 115 135 146 148 210

通 径 （mm） 50 50 62 62 62 76

总 长 （mm） 1000 1300 1350 1400 1400 1830

工作压差 （MPa） ≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50

工 作 温 度（℃） ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120

坐封载荷 （kN） 80～100 80～100 80～100 80～100 80～100 80～100

适用套管内径（mm） 108.6～114.1 121.4～127.3 144.1～150.4 153.7～161.7 157.1～161.7 216.8～226.6

新疆石油管理局采油工艺研究院

Oil Production Technology Research Institute

2019年05

月设备运维新型K344封隔器在新中3-1井分层压裂中的应用陶家宝（中石化中原石油工程公司井下特种作业公司，河南濮阳457001）摘要：常规K344封隔器管柱相比机械式封隔器具有管柱构成简单，坐、解封方式简单，成本低等优势，但是在工艺适用性与施工安全性等方面仍具有较大的局限性，通过对常规K344封隔器工具组合、水力锚等结构改进，优化设计出新型K344封隔器，并在新中3-1中成功应用，坐解封成功率达到100%，取得较好压裂效果。关键词：K344封隔器；工具组合；水力锚；坐解封K344封隔器属于水力扩张式封隔器，靠胶筒向外扩张来封隔油、套管环形空间，是具有无支撑、液压坐封、液压解封的扩张式封隔器[1]，常规K344封隔器仅适用于低温、低压的浅井分层；适用于小排量、小砂量的压裂工艺要求，而目前开发的新中区块为深井、高温储层，同时需要大排量、大砂量压裂规模才能取得增产效果，为此对常规K344封隔器进行了结构改进，并在目标区块的新中3-1井进行应用，坐解封成功率达到100%。1新型K344封隔器结构改进1.1胶筒安装方式改进常规K344封隔器胶筒两端固定，封隔器座封后胶筒轴向长度不变依靠液压作用将胶筒强行涨开。该种安装方式下，胶筒启动压力高，并且座封后在胶筒内部产生很大的拉伸应力，很容易使胶筒破裂；尤其是管柱内压力波动较大时，由于流体的扰动使胶筒在它自己的固有频率下的振动，交变受力会造成胶筒破坏。因此，对封隔器胶筒的安装方式进行改进，采用一端固定一端浮动密封。该安装方式下能够补偿胶筒所需变形量，保护胶筒端部，获得较大膨胀比，降低胶筒的座封压力，减小胶筒扩张的应力，提高了胶筒的稳定性与抗疲劳能力。另外原胶筒密封端为椭圆形，测量胶筒座内表面锥度过小，导致胶筒座与胶筒间密封异常，重新设计的胶筒座内表面采取负公差、锥角12°，与胶筒形成大段过盈装配来提高密封性能。1.2增加球座投球打滑套过程中，常规K344封隔器的滑套在投球后落入下级滑套喷砂器上，而新型K344封隔器工具组合在封隔器下方增加了接球座，投球后滑套不再落入下级喷砂器上，而是落在接球座上，降低了支撑剂堵塞工具、卡管柱的风险。1.3水力锚改进水力锚起到防止油管弯曲、折断或者封隔器蠕动造成封隔失效的作用，考虑到施工可靠性，各级封隔器均应配备水力锚[2]。水力锚工作原理为管内压力大于管柱外部一定值时，液体压力通过防砂衬管传递至锚爪底部，克服弹簧压力伸出咬合套管壁，保证管串附近不发生轴向移动，保护封隔器稳定工作。压后平衡油、套管压力，锚爪在弹簧力的作用下恢复原位，解除对封隔器的限制。K344封隔器管柱由于橡胶筒密封段长，与套管壁接触面大，管柱蠕动往往造成胶筒破坏，常规的K344封隔器工具组合中设计锚爪为6个，改进后的水力锚可以根据井深、地层压力、成本等方面自行配置为6-9个。同时新型的工具组合中水力锚锚牙90°直伸，具有双向锚定作用。（见图1-1）2现场应用2.1新中3-1井基本情况新中3-1井为山水盆地一口重点开发井，2012.9.26完钻，完钻井深为1151.00m，完钻层位E1-2b2。本次压裂目的层：1059.8-1086.8m，10.3m/4n，根据钻井、测井等资料表明，该井51/2″钢级J55套管完井，抗压强度低，同时压裂目的层跨度大且较分散，需要采取双封压二层方式压裂，为此选用新型K344封隔器进行分层压裂。2.2分层管柱设计2.2.1施工管串设计N80-Φ73mm加大油管+机械丢手+水力锚+新型K344-115型封隔器（1040.0m）+N80-Φ73mm加大油管+喷砂滑套+新型K344-115型封隔器（1069.0m）+水力锚+接球座+节流喷砂器