本实用新型属于石油天然气固井工具技术领域，尤其涉及一种固井用双级地锚。
背景技术：
目前，国内外稠油开采普遍采用的技术是预应力固井技术，其中尤以套管地锚预应力固井技术作为防治稠油热采井套管损坏的主要技术之一，具有操作简单，使用方便的特点。但是，随着现场应用面的不断扩大，暴露的问题也越来越多。地锚作为固井工具，当其不能牢固地锚定于井壁内时，会影响套管在井内的固定牢固度，一旦套管不能牢固的安装于井内，会降低固井的质量，降低预应力固井的成功率，从而提高了套管损失的风险。另外目前采用单级固定锚爪无复位功能，一旦张开无法缩回，因此锚定不成功将导致锚爪功能失效。因此，本实用新型设计了一种带有复位功能的单级地锚。
因此，基于这些问题，提供一种带有双级锚定复位功能、提高预应力固井的成功率的固井用双级地锚，具有重要的现实意义。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带有双级锚定复位功能、提高预应力固井的成功率的固井用双级地锚。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种固井用双级地锚，包括外本体、活塞、弹簧及至少一组防逆流机构，所述防逆流机构包括单流体、浮球、浮球拦板，所述单流体为中空贯通结构，且贯通结构内设有缩颈处，所述浮球拦板上设有过流孔，且所述浮球拦板安装在所述单流体的贯通结构内，所述浮球位于所述浮球拦板与缩颈处之间的贯通结构内，且浮球能堵住单流体缩颈处；所述单流体、活塞依次套设在外本体内部，且单流体缩颈端位于外本体的上游端，活塞通过剪销与外本体内壁固定连接，所述弹簧套设在活塞外壁上，其两端分别被外本体内壁上的台阶、活塞外壁上的台阶限位；所述活塞侧壁及下端均周向均匀分布若干组地锚机构，通过对单流体施加轴向压力，可推动活塞压缩弹簧，并使得地锚机构通过外本体侧壁伸出，实现地锚机构锚定；当撤销对单流体的轴向压力，弹簧带动活塞回位，实现地锚机构复位。
进一步的，所述防逆流机构为两组，两组所述防逆流机构的单流体首尾固定连接，且单流体与外本体内壁之间安装密封机构。
进一步的，所述地锚机构包括连杆、锚爪，所述连杆两端分别与活塞、锚爪铰接，所述锚爪位于外本体侧壁的锚爪安装槽内，并与锚爪安装槽的槽壁铰接。
进一步的，所述活塞侧壁及下端均设有若干第一开槽，所述锚爪上设有第二开槽，所述连杆两端分别与第一开槽、第二开槽的槽壁铰接。
进一步的，所述活塞侧壁及下端均周向均匀设有3组地锚机构，且上下6组地锚机构之间相错60°。
进一步的，所述外本体及活塞均为中空贯通结构，且外本体内壁上安装卡簧，所述卡簧可轴向限位所述防逆流机构。
进一步的，所述外本体下端固定连接引鞋，所述引鞋为带有循环孔的球头引鞋。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型的固井用双级地锚通过驱动活塞可使得锚爪张开并吃入地层，然后通过上提管柱使锚爪与地层锚定后，逐步增加上拉力，使固井管柱产生一定的预应力，最后进行固井施工；双级地锚可针对不同地层土壤性质进行双级锚定，增加锚定的稳定性，避免施工过程中脱锚；并且，若地层较软，锚定失效，锚爪在弹簧复位力作用下可自动收回，然后将管柱上提至其他位置重新锚定。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1为本实用新型实施例提供的固井用双级地锚的初始状态结构剖面图；
图2为本实用新型实施例提供的固井用双级地锚的锚定状态的结构剖面图；
图3为本实用新型实施例提供的固井用双级地锚的地锚机构的结构剖面图；
具体实施方式
首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面就结合图1-3来具体说明本实用新型。
如图1-3所示，本实施例提供的一种固井用双级地锚，包括外本体1、活塞7、弹簧8及至少一组防逆流机构，所述防逆流机构包括单流体、浮球、浮球拦板，所述单流体为中空贯通结构，且贯通结构内设有缩颈处，所述浮球拦板上设有过流孔，且所述浮球拦板安装在所述单流体的贯通结构内，所述浮球位于所述浮球拦板与缩颈处之间的贯通结构内，所述单流体、活塞7依次套设在外本体1内部，且单流体缩颈端位于外本体1的上游端，活塞7通过剪销1-1与外本体1内壁固定连接，所述弹簧8套设在活塞7外壁上，其两端分别被外本体1内壁上的台阶、活塞7外壁上的台阶限位；所述活塞7侧壁及下端均周向均匀分布若干组地锚机构，通过对单流体施加轴向压力，可推动活塞7压缩弹簧8，并使得地锚机构通过外本体1侧壁伸出，实现地锚机构锚定；当撤销对单流体的轴向压力，弹簧8带动活塞7回位，实现地锚机构复位。
具体的，在本实施例中，所述防逆流机构为两组，如图1、2所示，单流体3、单流体5分别通过密封圈1-2、1-3与外本体1侧壁密封接触，且单流体3、单流体5首尾螺纹连接，浮球拦板4、浮球拦板6分别螺纹固定在单流体3、单流体5内，浮球9位于浮球拦板4与单流体3的缩颈之间，浮球拦板上设有过流孔，可使得流体能从外本体1上游端向下游端流动，液体倒流时浮球能将缩颈处堵住，防止液体逆流。
此外，还可以在本实施例中考虑，所述地锚机构包括连杆10、锚爪11，所述连杆10两端分别与活塞7、锚爪11铰接，所述锚爪11位于外本体1侧壁的锚爪安装槽1-4内，并与锚爪安装槽1-4的槽壁铰接，所述活塞7侧壁及下端均设有若干第一开槽1-5，所述锚爪11上设有第二开槽11-2，所述连杆10两端分别与第一开槽1-5、第二开槽11-2的槽壁铰接；所述活塞7侧壁及下端均周向均匀设有3组地锚机构，且上下6组地锚机构之间相错60°；需要说明的是，当锚爪11未进行锚定时，其位于锚爪安装槽1-4内，不会妨碍到该双级地锚入井。
所述外本体1及活塞7均为中空贯通结构，且外本体1内壁上安装卡簧2，所述卡簧2可轴向限位所述防逆流机构。
所述外本体1下端通过螺纹连接引鞋12，且所述引鞋12为带有循环孔的球头引鞋。
需要说明的是，外本体1、活塞7、弹簧8、引鞋12、锚爪11均同轴心。
在本实施例中，所述单流体5下端面与活塞7上端面紧密接触，在液压力作用下通过推动单流体5可推动活塞7轴向移动，卡簧2限制了单流体3上移极限位置；本实施例的地锚机构分布在活塞7侧壁及下端，均为三组，连杆10上端按圆周均布方式安装在活塞7的第一开槽1-5，并通过连杆上销10-1将两者铰接在一起，连杆10下端与锚爪7的第二开槽11-2配合，并通过连杆下销10-2铰接在一起，连杆10可绕连杆上销10-1和连杆下销10-2转动一定角度，锚爪11安装在外本体1侧壁的锚爪安装槽1-4内并通过锚爪销11-1与外本体1铰接在一起，锚爪7可绕锚爪销11-1转动90°；在液压力作用下，活塞7在轴向下压力下剪断剪销1-1，压缩弹簧8向下移动，进一步的推动连杆10绕连杆上销10-1和连杆下销10-2转动，从而推动锚爪11绕锚爪销11-1转动并向外张开，进一步的通过上提套管串，使锚爪11吃入地层并锚定，由于地锚已经锚定，继续上提套管串即可给套管串施加预应力；若第一次锚爪11锚定失败，可以释放活塞7下压力，活塞7在弹簧8复位力的作用下使锚爪11复位，进而可以调整位置重新实施锚定操作。
以上实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
1.一种固井用双级地锚，其特征在于：包括外本体(1)、活塞(7)、弹簧(8)及至少一组防逆流机构，所述防逆流机构包括单流体、浮球、浮球拦板，所述单流体为中空贯通结构，且贯通结构内设有缩颈处，所述浮球拦板上设有过流孔，且所述浮球拦板安装在所述单流体的贯通结构内，所述浮球位于所述浮球拦板与缩颈处之间的贯通结构内，且浮球能堵住单流体缩颈处；所述单流体、活塞(7)依次套设在外本体(1)内部，且单流体缩颈端位于外本体(1)的上游端，活塞(7)通过剪销(1-1)与外本体(1)内壁固定连接，所述弹簧(8)套设在活塞(7)外壁上，其两端分别被外本体(1)内壁上的台阶、活塞(7)外壁上的台阶限位；所述活塞(7)侧壁及下端均周向均匀分布若干组地锚机构，通过对单流体施加轴向压力，可推动活塞(7)压缩弹簧(8)，并使得地锚机构通过外本体(1)侧壁伸出，实现地锚机构锚定；当撤销对单流体的轴向压力，弹簧(8)带动活塞(7)回位，实现地锚机构复位。
2.根据权利要求1所述的一种固井用双级地锚，其特征在于：所述防逆流机构为两组，两组所述防逆流机构的单流体首尾固定连接，且单流体与外本体(1)内壁之间安装密封机构。
3.根据权利要求1所述的一种固井用双级地锚，其特征在于：所述地锚机构包括连杆(10)、锚爪(11)，所述连杆(10)两端分别与活塞(7)、锚爪(11)铰接，所述锚爪(11)位于外本体(1)侧壁的锚爪安装槽(1-4)内，并与锚爪安装槽(1-4)的槽壁铰接。
4.根据权利要求3所述的一种固井用双级地锚，其特征在于：所述活塞(7)侧壁及下端均设有若干第一开槽(1-5)，所述锚爪(11)上设有第二开槽(11-2)，所述连杆(10)两端分别与第一开槽(1-5)、第二开槽(11-2)的槽壁铰接。
5.根据权利要求3或4所述的一种固井用双级地锚，其特征在于：所述活塞(7)侧壁及下端均周向均匀设有3组地锚机构，且上下6组地锚机构之间相错60°。
6.根据权利要求1所述的一种固井用双级地锚，其特征在于：所述外本体(1)及活塞(7)均为中空贯通结构，且外本体(1)内壁上安装卡簧(2)，所述卡簧(2)可轴向限位所述防逆流机构。
7.根据权利要求1所述的一种固井用双级地锚，其特征在于：所述外本体(1)下端固定连接引鞋(12)。
8.根据权利要求7所述的一种固井用双级地锚，其特征在于：所述引鞋(12)为带有循环孔的球头引鞋。
技术总结