CN101644141B - 适用于气体钻井取心工具的气体分流接头 - Google Patents

Abstract

一种适用于气体钻井取心工具的气体分流接头，涉及一种采用气体钻井时取心工具的制造技术领域，包括分流接头和减压接头，在分流接头中间设置有分流孔，分流接头的上端与心轴连接，下端连接减压降温接头，在减压降温接头上布置有减压孔槽，本发明在取心工具内设置气体分流降温装置，设计了一种适用于气体钻井取心工具的气体分流接头，可以解决气体钻井取心时高压气体对岩心造成严重冲蚀的问题。

Description

适用于气体钻井取心工具的气体分流接头

技术领域：一种适用于气体钻井取心工具的气体分流接头，用于石油地质钻探时气体钻井的取心作业，涉及一种采用气体钻井时井下取心工具的制造技术领域。

背景技术：目前，为了了解地下储层的地质情况，获取石油天然气储集的信息，在钻井过程中基本上都要对井下的预定油气储层进行取心作业，在过去和现在的大部分油气田进行的钻井作业中，钻井介质基本上还是采用泥浆材料为钻井介质，所以，现有技术在实施石油地质钻探取心作业时，所采用的取心工具，也是针对泥浆钻井液作为循环介质进行设计的，因此，目前的取心工具也只适用于液体环境下的石油地质钻探取心作业；但是，近年来，随着钻井技术进步及全球加快石油地质勘探的需要，为了提高钻井速度，大量的采用了以气体作为钻井介质的气体钻井技术，因此，在采用气体作为钻井循环介质的情况下实施取心作业的施工也越来越多；由于目前在使用气体作为钻井介质的环境下，仍然采用液体钻井介质环境下的取心工具去获取地层岩样，其问题是：在取心的过程中，为了解决冷却取心钻头的问题，在取心工具心轴的下端设置有一个带有通孔的球座，取心钻进之前钻井泥浆可以通过通孔向下进入取心筒，然后从内筒和环空喷向井底，取心时，从地面向钻具内投球，当投入的球到达球座时，就封闭了钻井液进入内筒的通道，以避免钻井液对进入内筒的岩心造成冲刷损害，由于钻井液是液体，所以钻井液从取心工具的内筒与外筒之间的环空到达取心钻头时，还是可以起到对钻头的冷却的作用；但是，当采用气体作为钻井介质时，如果不封闭中间的气体通道，气体由中间通道向下到达下部可以使取心钻头获得冷却，但是，从中间通道喷出的高压气体对装入内筒的岩心会造成严重的冲蚀，这种冲蚀会导致岩心收获率的降低和岩心的破碎，将这种被破碎的岩心用于地质分析，其价值就很低，不能真实的反映地下储集层的情况；如果投球封闭中间通道，气体将不能进入内筒，并由内筒到达下部对取心钻头的内保径实施冷却，取心钻头的内保径得不到冷却，使用时间就会大大缩短，达不到预定取心的长度，而且进入内筒的钻削也无法排出，造成对岩心的污染。

发明内容：本发明的目的是针对现有技术的问题，采取在取心工具内设置气体分流降温装置的方式，设计了一种适用于气体钻井取心工具的气体分流接头。

本发明是这样实现的：本发明包括分流接头和减压接头，其特征是：

所述分流接头包括分流孔接头4，在分流孔接头4中间设置有分流孔3，分流孔接头4的上端由外螺纹与取心工具的心轴2连接，下端通过内螺纹连接减压降温接头6，在减压降温接头6上布置有减压孔槽5；

在所述减压降温接头6上布置的减压孔槽5不少于三个；

所述减压孔槽5是沿轴向均匀布置在减压降温接头6的边缘的；

取心时，由井上注入钻杆的气流进入取心工具的心轴1，主要的气流通过气体通道7进入取心工具内筒与外筒之间的环空向下输送，部分气体通过设置在分流孔接头4中间的分流孔3进入减压降温接头6的上端面的中间，然后分散到减压降温接头6周边沿轴向均匀布置的三个减压孔槽5，由于减压孔槽5的总面积比分流孔3的通孔面积大，所以就可以达到气体通过后实现节流降温效果的目的，使进入取心工具下部内筒的气体的冲击力和温度都不会对进入取心筒内的岩心造成冲刷损害，可以保持岩心的完整，有利于地质分析的需要，而且当岩心筒内被节流降温以后的气体到达取心钻头时可以对取心钻头内面的保径部位起到降温的作用，并可以将进入取心钻头的钻削吹出钻头以外，保证岩心的干净；

本发明的优点和有益效果是：设置的气体分流接头和减压降温接头可实现对气体的节流和降温，因此可以减缓进入内筒气体的流速，和降低高压气体的温度，保证气流不对进入岩心筒内的岩心造成冲刷破坏，保证岩心的完整，而降温后的气体到达取心钻头时，有利于冷却取心钻头内面的保径齿，还可以达到将岩削吹出的作用。

附图说明：

图1是本发明的平面局部剖视结构示意图。

图2是本发明没有外筒的立体剖视结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图给出本发明的实施例：本发明包括分流接头和减压接头，所述分流接头由一个分流孔接头4构成，在分流孔接头4的中间设置有分流孔3，分流孔接头4的上端设置有外螺纹，下端设置有内螺纹，上端由外螺纹与取心工具的心轴2连接，下端通过内螺纹连接减压降温接头6，在减压降温接头6上布置有减压孔槽5，为了实现减压和降温的目的，保证减压孔槽5的过流总面积大于分流孔3的面积，在所述减压降温接头6上布置的减压孔槽5不少于三个；为了使进入取心筒内的气流不能直接冲刷岩心，因此，所述减压孔槽5是沿轴向均匀布置在减压降温接头6的边缘的；

取心时，由井上注入钻杆的气流进入取心工具的心轴2，主要的气流通过气体通道7进入心轴2与外筒8之间的环形空间，并向下流动，一直到达取心钻头的水眼，然后喷向井底；部分气体通过设置在分流孔接头4中间的分流孔3以后，进入减压降温接头6的上端面，由于减压降温接头6上设置的减压孔槽5是沿轴向均布在减压降温接头6的边缘的，因此由分流孔接头4中间的分流孔3喷出的气流只能先喷在减压降温接头6的中间部位，然后才能分散到减压降温接头6周边沿轴向均匀布置的减压孔槽5，而且，减压降温接头6上的减压孔槽5的过流总面积比分流孔3的面积大很多，这样就可以达到气体通过后实现节流降温效果的目的，由于冲击力的下降，使进入取心工具下部内筒的气体的冲击力和温度都不会对进入取心筒内的岩心造成冲刷损害，可以保持岩心的完整，有利于地质分析的需要，进入取心筒内的气体由岩心与取心筒之间的环空继续向下，直到取心钻头，可以对取心钻头内面的保径部位起到降温的作用，降低取心钻头内保径与岩石摩擦时发生的高温，延长取心钻头的使用时间，完成预定取心的长度；当由内筒向井底喷出的气体在降低取心钻头内保径温度的同时，还可以将进入取心钻头的钻削带出钻头以外，保证岩心的干净；为了耐磨，在外筒8上敷焊有耐磨带1。

Claims (2)

1.一种适用于气体钻井取心工具的气体分流接头，包括分流接头和减压接头，其特征是：所述分流接头包括分流孔接头，在分流孔接头中间设置有分流孔，分流孔接头的上端由外螺纹与取心工具的心轴连接，下端通过内螺纹连接减压降温接头，在减压降温接头上布置有减压孔槽，所述减压孔槽的过流总面积大于分流孔的面积，所述减压孔槽是沿轴向均匀布置在减压降温接头的边缘的。

2.根据权利要求1所述的适用于气体钻井取心工具的气体分流接头，其特征在于：在所述减压降温接头上布置的减压孔槽不少于三个。

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