CN102619484B - 随钻井壁取心工具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种随钻井壁取心工具,涉及石油天然气取心装备制造技术领域,包括外筒组、打捞机构、钻进密封机构、动力机构和取心机构,其连接关系是:外筒组主要由稳定器、限位接头和转向接头依次连接而成;打捞机构主要由打捞筒、打捞头组和钢丝绳组成;钻进密封机构主要由连杆、万向节、堵头套筒和密封堵头依次连接组成;动力机构主要由平面推力轴承、螺杆定子、螺杆转子、限位活塞和弹簧一组成;取心机构主要由取心筒、岩心爪和取心钻头组成。本发明在取心前不需起下钻具,能够实现随钻井壁取心,同时适用于已钻过地层的取心,能够顺利获取足够长直径较大的岩心,确保岩心质量。

Description

随钻井壁取心工具技术领域
[0001] 本发明涉及石油天然气取心装备制造技术领域,确切地说涉及一种用于石油钻井取心的随钻井壁取心工具,同时适用于已钻过地层的取心。
背景技术
[0002] 在现有技术中,如授权公告号为CN2144707,授权公告日为1993年10月27日的中国专利文献公开了一种绳索打捞式连续取心工具。该取心工具的特点为内筒组件中内筒的下端连接有锥管装置,自内筒由下而上依次连接有旋转总成,可与外筒组件自锁的锁紧总成及打捞装置。本发明实现了连续取心只进行一趟起下钻作业即可。采用连续取心工具可以节约钻井时间和钻井成本,降低钻井工人的劳动强度,提高取心收获率,增加取心进尺,提高勘探效益。但以上述专利文献为代表的常规取心技术仍然存在以下缺点:无法在已钻过井段进行取心操作,井眼内已钻过而未取心井段的地层情况无法得知。
[0003] 针对上述情况,授权公告号为CN2246710,授权公告日为1997年2月5日的中国专利文献公开了一种钻进式井壁取心器,属于石油测井仪器。由下井部分和地面设备两大部分组成,下井部分由机械节、电子节和马笼头组成,地面设备由控制台、升压电源、配电盘、集流环等组成,该取心器采用双推靠结构,使仪器在取心时牢固地贴在井壁上;给电机的供电方式采用双相供电,不需要移相电容,提高了系统的可靠性;液压马达外壳上的凸身为可拆卸式,内部为叶片式结构,并用支撑环使叶片 紧贴定子内表面,满足了工作需要。
[0004] 以上述专利文献为代表的现有井壁取心技术虽然可以实现已钻过井段取心,但取心前需要起下钻具,无法实现随钻井壁取心。另外,目前国内外的井壁取心技术还不够成熟,取得的岩心体积小,质量也不够好,影响了对岩心的分析效果。
发明内容
[0005] 为解决上述技术问题,本发明提出了一种用于石油钻井取心的随钻井壁取心工具,本发明在取心前不需起下钻具,能够实现随钻井壁取心,同时适用于已钻过地层的取心,能够顺利获取足够长直径较大的岩心,确保岩心质量。
[0006] 本发明是通过采用下述技术方案实现的:
[0007] 一种随钻井壁取心工具,其特征在于:包括外筒组、打捞机构、钻进密封机构、动力机构和取心机构,其连接关系是:
[0008] 所述外筒组主要由稳定器、限位接头和转向接头依次连接而成;
[0009] 所述打捞机构主要由打捞筒、打捞头组和钢丝绳组成,其中,所述钢丝绳与打捞筒的径向通孔连接,打捞筒与打捞头组连接;
[0010] 所述的钻进密封机构主要由连杆、万向节、堵头套筒和密封堵头组成,其中,打捞机构的打捞头组与连杆连接,连杆、万向节、堵头套筒和密封头依次连接;
[0011] 所述动力机构主要由平面推力轴承、螺杆定子、螺杆转子、限位活塞和弹簧一组成,其中,平面推力轴承与螺杆转子轴向固定,螺杆转子与螺杆定子配合,弹簧一的一端与限位活塞固定连接,限位活塞另一端与所述限位接头配合;
[0012] 所述取心机构主要由取心筒、岩心爪和取心钻头组成,其中岩心爪与取心钻头内的锥面配合,取心筒与取心钻头连接。
[0013] 更优的,全面钻进时取心工具内部结构的安装连接如下:打捞头组下端与连杆通过螺纹连接,连杆下端与堵头套筒通过螺纹连接,堵头套筒下端与密封堵头通过螺纹连接,全面钻进时,以上整套内部结构安放进内筒组内,密封堵头堵住转向接头的取心窗口。
[0014] 更优的,取心时取心工具内部结构的安装连接如下:钢丝绳下端与打捞头组连接,打捞头组下端与动力机构通过螺纹连接,动力机构下端与万向节通过法兰盘螺栓连接,万向节下端与取心机构通过法兰盘螺栓连接,取心时,以上整套内部结构安放进内筒组内。
[0015] 所述外筒组预先安装在钻铤与全面钻进钻头之间,自上而下的连接方式如下:钻铤下端与稳定器正通过螺纹连接,稳定器下端与限位接头通过螺纹连接,限位接头下端与转向接头通过螺纹连接,转向接头下端与全面钻进钻头通过螺纹连接。
[0016] 所述打捞筒由脱卡筒和捞钩组成,捞钩通过弹簧装入脱卡筒内。
[0017] 所述打捞头组主要由捞矛头、弹簧二、弹簧座、捞矛座、弹性圆柱梢一、弹性圆柱梢二、上滑套、张簧、弹卡钳、回收管、弹性圆柱梢三、圆柱梢、弹卡座、弹卡架、弹性圆柱梢四组成,打捞头组的安装和连接如下:首先,将弹簧二装入弹簧座后一起装入捞矛头内,用弹性圆柱梢一把捞矛头和捞矛座连接,用弹性圆柱销二把上滑套与捞矛座连接,然后,用圆柱梢把弹卡座与弹卡架连接,用弹性圆柱销三把两片弹卡钳与弹卡架连接,两片弹卡钳分别连接张簧两端,用弹性圆柱梢四把回收管与弹卡架连接,最后,回收管上端和上滑套下端通过螺纹方式连接,钢丝绳挂于脱卡筒上。
[0018] 所述打捞机构安装顺序和连接方式如下:钢丝绳下端穿入打捞筒上端的径向通孔内并拴紧,打捞筒下端捞钩的开合实现其与打捞头组上的捞矛头的连接和分开。
[0019] 所述钻进密封机构的安装顺序和连接方式如下:首先,打捞头组上的弹卡架与连杆通过螺纹连接,然后,连杆和万向节通过法兰盘螺栓连接,万向节和堵头套筒通过法兰盘螺栓连接,最后,堵头套筒和密封堵头通过螺纹连接。
[0020] 所述动力机构的安装顺序和连接方式如下:首先,把平面推力轴承放于螺杆转子上端台阶处并进得轴向固定,螺杆转子放入螺杆定子内,然后,把弹簧一的一端与限位活塞焊接固定,最后,把弹簧一的另一端依靠重力放于限位接头内部台阶面处。
[0021] 所述取心机构的安装顺序和连接方式如下:首先把岩心爪与取心钻头内的锥面配合,然后把取心筒和取心钻头通过螺纹连接。
[0022] 与现有技术相比,本发明所达到的有益效果如下:
[0023] 1、采用如本发明所述外筒组、打捞机构、钻进密封机构、动力机构和取心机构组成的随钻井壁取心工具,相对于授权公告号为CN2144707的专利文献,能够在已钻过井段进行取心操作,可以得知井眼内已钻过而未取心井段的地层情况;与授权公告号为CN2246710专利文献为代表的现有技术相比,在取心前不需起下钻具,能够实现随钻井壁取心,具有很强的即时取心功能;另外,其结构设计合理,拆装方便;相对CN2144707专利文献为代表的常规取心工具,它可以实现在已钻过而未取心井段获取岩心;此工具取心更加有针对性、减小污染、节约时间、提高效率;能够顺利获取足够长直径较大的岩心,确保岩心质量。随钻井壁取心技术对于薄产层和井眼内已钻过地层取心具有重要的意义,为井眼内薄产层和已钻过地层地质情况等参数的获得提供了一种有效的手段。
[0024] 2、本发明中,全面钻进时取心工具内部结构和取心时取心工具内部结构,是对本发明所述的取心工具的最佳组合方式,实现了高效的工作方式。
[0025] 3、本发明中,外筒组、打捞机构、钻进密封机构、动力机构和取心机构这五个机构中,各部件的具体组成方式及连接关系,实现了本发明的最佳效果:既能实现随钻井壁取心,又能确保获取足够长直径较大的岩心,确保岩心质量。
附图说明
[0026] 下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明,其中:
[0027] 图1-1为随钻井壁取心工具取心时的总装图
[0028] 图1-2为随钻井壁取心工具全面钻进时的总装图
[0029] 图2为外筒组的结构示意图
[0030] 图3-1为取心时的取心工具内部整体结构示意图
[0031] 图3-2为全面钻进时的取心工具内部整体结构示意图
[0032] 图4为打捞机构示意图
[0033] 图5为钻进密封机构示意图
[0034] 图6为动力机构示意图
[0035] 图7为取心机构示意图
[0036] 图8为打捞筒示意图
[0037] 图9为打捞头组示意图
[0038] 图中标记:
[0039] 1、稳定器,2、捞矛头,3、弹簧二,4、弹簧座,5、捞矛座,6、弹性圆柱梢一,7、弹性圆柱梢二,8、上滑套,9、张簧,10、弹卡钳,11、回收管,12、弹性圆柱梢三,13、圆柱梢,14、弹卡座,15、弹卡架,16、弹性圆柱梢四,17、平面推力轴承,18、螺杆定子,19、螺杆转子,20、限位活塞,21、弹簧一,22、限位接头,23、转向接头,24、万向节,25、取心筒,26、岩心爪,27、取心钻头,28、连杆,29、堵头套筒,30、密封堵头,31、脱卡筒,32、捞钩,33、钢丝绳,34、外筒组,35、打捞机构,36、钻进密封机构,37、动力机构,38、取心机构,39、打捞筒,40、打捞头组。
具体实施方式
[0040] 实施例1
[0041] 本发明公开了一种随钻井壁取心工具,包括外筒组34、打捞机构35、钻进密封机构36、动力机构37和取心机构38,其连接关系是:所述外筒组34主要由稳定器1、限位接头22和转向接头23依次连接而成;所述打捞机构35主要由打捞筒、打捞头组和钢丝绳33组成,其中,所述钢丝绳33与打捞筒的径向通孔连接,打捞筒与打捞头组连接;所述的钻进密封机构36主要由连杆28、万向节24、堵头套筒29和密封堵头30组成,其中,所述打捞头组与连杆28连接,连杆28、万向节24、堵头套筒29和密封头依次连接;所述动力机构37主要由平面推力轴承17、螺杆定子18、螺杆转子19、限位活塞20和弹簧一 21组成,其中,平面推力轴承17与螺杆转子19轴向固定,螺杆转子19与螺杆定子18配合,弹簧一 21的一端与限位活塞20固定连接,限位活塞20另一端与所述限位接头22配合;所述取心机构38主要由取心筒25、岩心爪26和取心钻头27组成,其中岩心爪26与取心钻头27内的锥面配合,取心筒25与取心钻头27连接。
[0042] 本实施例中,外筒组34、打捞机构35、钻进密封机构36、动力机构37和取心机构38均为本领域的常规现有技术,都是可以买到的设备,如上所述其关键发明点在于他们之间的连接关系。
[0043] 外筒组34预先安装在钻铤与全面钻进钻头之间,自上而下的连接方式如下:钻铤下端与稳定器I正通过螺纹连接,稳定器I下端与限位接头22通过螺纹连接,限位接头22下端与转向接头23通过螺纹连接,转向接头23下端与全面钻进钻头通过螺纹连接。
[0044] 全面钻进时取心工具内部结构的安装连接如下:打捞头组下端与连杆28通过螺纹连接,连杆28下端与堵头套筒29通过螺纹连接,堵头套筒29下端与密封堵头30通过螺纹连接,全面钻进时,以上整套内部结构安放进内筒组内,密封堵头30堵住转向接头23的取心窗口。
[0045] 取心时取心工具内部结构的安装连接如下:钢丝绳33下端与打捞头组连接,打捞头组下端与动力机构37通过螺纹连接,动力机构37下端与万向节24通过法兰盘螺栓连接,万向节24下端与取心机构38通过法兰盘螺栓连接,取心时,以上整套内部结构安放进内筒组内。
[0046] 进行全面钻进前,先使用打捞筒把打捞头组和钻进密封机构36放入外筒组34内,其密封堵头30堵住转向接头23的取心窗口,钻井液通过转向接头23处水眼循环,进行正常全面钻进。需要取心时,先停止全面钻进,停泵,使用钢丝绳33和打捞筒将打捞头组和钻进密封机构36提出,然后接着用钢丝绳33和打捞筒把取心时的内部整体结构下放入外筒组34内,开泵,由于限位活塞20的存在,导致钻井液只能通过液动螺杆马达,推动液动螺杆马达旋转产生取心钻进所需扭矩,同时因为钻井液施加在动力机构37上的压力和摩擦力总和大于限位活塞20处弹簧的弹力和钻井液浮力,取心机构38被钻井液推动下压,取心钻头27伸出取心窗口实现旋转取心钻进,取心完成后下放打捞机构35上提割心,提出取心机构38后若还需全面钻进,通过打捞筒下入打捞头组和钻进密封机构36让密封堵头30堵住转向接头23的取心窗口,进行全面钻进。
[0047] 实施例2
[0048] 作为本发明的最佳实施方式,参照说明书附图1-9,在实施例1的基础上,所述打捞筒由脱卡筒31和捞钩32组成,捞钩32通过弹簧装入脱卡筒31内。所述打捞头组主要由捞矛头2、弹簧二 3、弹簧座4、捞矛座5、弹性圆柱梢一 6、弹性圆柱梢二 7、上滑套8、张簧
9、弹卡钳10、回收管11、弹性圆柱梢三12、圆柱梢、弹卡座14、弹卡架15、弹性圆柱梢四16组成,打捞头组的安装和连接如下:首先,将弹簧二 3装入弹簧座4后一起装入捞矛头2内,用弹性圆柱梢一 6把捞矛头2和捞矛座5连接,用弹性圆柱销二把上滑套8与捞矛座5连接,然后,用圆柱梢把弹卡座14与弹卡架15连接,用弹性圆柱销三把两片弹卡钳10与弹卡架15连接,两片弹卡钳10分别连接张簧9两端,用弹性圆柱梢四16把回收管11与弹卡架15连接,最后,回收管11上端和上滑套8下端通过螺纹方式连接,钢丝绳33挂于脱卡筒31上。所述打捞机构35安装顺序和连接方式如下:钢丝绳33下端穿入打捞筒上端的径向通孔内并拴紧,打捞筒下端捞钩32的开合实现其与打捞头组上的捞矛头2的连接和分开。所述钻进密封机构36的安装顺序和连接方式如下:首先,打捞头组上的弹卡架15与连杆28通过螺纹连接,然后,连杆28和万向节24通过法兰盘螺栓连接,万向节24和堵头套筒29通过法兰盘螺栓连接,最后,堵头套筒29和密封堵头30通过螺纹连接。所述动力机构37的安装顺序和连接方式如下:首先,把平面推力轴承17放于螺杆转子19上端台阶处并进得轴向固定,螺杆转子19放入螺杆定子18内,然后,把弹簧一 21的一端与限位活塞20焊接固定,最后,把弹簧一 21的另一端依靠重力放于限位接头22内部台阶面处。所述取心机构38的安装顺序和连接方式如下:首先把岩心爪26与取心钻头27内的锥面配合,然后把取心筒25和取心钻头27通过螺纹连接。
[0049] 如上所述,本实施例中,外筒组34、打捞机构35、钻进密封机构36、动力机构37和取心机构38都有自己的特定的结构组成和连接关系,这样的结构形式是本发明的最佳实施方式,能够达到最佳的效果:既能实现随钻井壁取心,又能确保获取足够长直径较大的岩心,确保岩心质量。
[0050] 此随钻井壁取心工具的操作过程如下:预先把外筒组34安装在钻铤与全面钻进钻头之间。需要进行全面钻进时,使用钢丝绳33和打捞筒预先把打捞头组和钻进密封机构36放入外筒组34内,其密封堵头30堵住转向接头23的取心窗口,钻井液通过转向接头23处水眼循环,进行正常全面钻进。需要取心时,先停止全面钻进、停泵,使用钢丝绳33和打捞机构35将密封机构提出,然后接着用钢丝绳33和打捞筒把取心时的内部整体结构放入外筒组34内,再开泵,液动螺杆马达产生取心钻进的旋转动力,同时钻井液推动取心机构38下行,取心钻头27伸出取心窗口实现旋转取心钻进,最后利用打捞机构35上提割心,完成取心作业。
[0051] 实施例3
[0052] 本发明的一具体应用实例:
[0053] 下面结合附图1至附图9对本发明专利进行进一步说明。
[0054] 本发明专利是这样实现的:本发明专利随钻井壁取心工具包括:外筒组、打捞机构、钻进密封机构、动力机构和取心机构五部分。
[0055] 把外筒组预先安装在钻铤与全面钻进钻头之间,自上而下的连接方式如下:钻铤下端与稳定器正I通过螺纹连接,稳定器I下端与限位接头22通过螺纹连接,限位接头22下端与转向接头23通过螺纹连接,转向接头23下端与全面钻进钻头通过螺纹连接。
[0056] 全面钻进时取心工具内部结构的安装连接如下:打捞头组下端与连杆28通过螺纹连接,连杆28下端与堵头套筒29通过螺纹连接,堵头套筒29下端与密封堵头30通过螺纹连接。
[0057] 全面钻进时,以上整套内部结构需安放进内筒组内,确保密封堵头30堵住转向接头23的取心窗口。
[0058] 取心时取心工具内部结构的安装连接如下:钢丝绳33下端与打捞头组连接,打捞头组下端与动力机构通过螺纹连接,动力机构下端与万向节24通过法兰盘螺栓连接,万向节24下端与取心机构通过法兰盘螺栓连接。
[0059] 取心时,以上整套内部结构需安放进内筒组内。
[0060] 各个机构连接如下:
[0061] 外筒组由稳定器1、限位接头22和转向接头23组成;其安装顺序和连接方式为:三个零件依次通过内外螺纹连接紧密。[0062] 钻进密封机构由连杆28、万向节24、堵头套筒29和密封堵头30组成;其安装顺序和连接方式如下:首先,打捞头组上的弹卡架15与连杆28通过螺纹连接,然后,连杆28和万向节24通过法兰盘螺栓连接,万向节24和堵头套筒29通过法兰盘螺栓连接,最后,堵头套筒29和密封堵头30通过螺纹连接。
[0063] 打捞机构由打捞筒、打捞头组和钢丝绳33组成。其中打捞筒由脱卡筒31和捞钩32组成,打捞头组由捞矛头2、弹簧3、弹簧座4、捞矛座5、弹性圆柱梢6、弹性圆柱梢7、上滑套8、张簧9、弹卡钳10、回收管U、弹性圆柱梢12、圆柱梢13、弹卡座14、弹卡架15、弹性圆柱梢16组成。
[0064] 打捞机构安装顺序和连接方式如下:钢丝绳31下端穿入打捞筒上端的径向通孔内并拴紧,打捞筒下端捞钩32的开合实现其与打捞头组上的捞矛头2的连接和分开。
[0065] 其中,打捞筒的安装和连接如下:捞钩32通过弹簧装入脱卡筒31内。打捞头组的安装和连接如下:首先,将弹簧3装入弹簧座4,二者一起装入捞矛头2内,用弹性圆柱梢6把捞矛头2和捞矛座5连接,用弹性圆柱销7把上滑套8与捞矛座5连接,然后,用圆柱梢13把弹卡座14与弹卡架15连接,用弹性圆柱销12把两片弹卡钳10与弹卡架连接,两片弹卡钳10分别连接张簧9两端,用弹性圆柱梢16把回收管11与弹卡架15连接,最后,回收管11上端和上滑套8下端通过螺纹方式连接,钢丝绳33挂于脱卡筒31上。
[0066] 动力机构由平面推力轴承17、螺杆定子18、螺杆转子19、限位活塞20和弹簧21组成;其安装顺序和连接方式如下:首先,把轴承17放于螺杆转子19上端台阶处并进得轴向固定,螺杆转子19放入螺杆定子18内,然后,把弹簧21 —端与限位活塞20焊接固定,最后,把弹簧21另一端依靠重力放于限位接头22内部台阶面处。
[0067] 取心机构由取心筒25、岩心爪26和取心钻头27组成;其安装顺序和连接方式如下:首先把岩心爪26与取心钻头27内的锥面配合,然后把取心筒25和取心钻头27通过螺
纹连接。
[0068] 此随钻井壁取心工具的操作过程如下:预先把外筒组安装在钻铤与全面钻进钻头之间。需要进行全面钻进时,使用钢丝绳33和打捞筒预先把打捞头组和钻进密封机构放入外筒组内,其密封堵头30堵住转向接头23的取心窗口,钻井液通过转向接头23处水眼循环,进行正常全面钻进。需要取心时,先停止全面钻进、停泵,使用钢丝绳33和打捞机构将密封机构提出,然后接着用钢丝绳33和打捞筒把取心时的内部整体结构放入外筒组内,再开泵,液动螺杆马达产生取心钻进的旋转动力,同时钻井液推动取心机构下行,取心钻头伸出取心窗口实现旋转取心钻进,最后利用打捞机构上提割心,完成取心作业。

Claims (8)

1.一种随钻井壁取心工具,其特征在于:包括外筒组(34)、打捞机构(35)、钻进密封机构(36)、动力机构(37)和取心机构(38),其连接关系是: 所述外筒组(34)主要由稳定器(I)、限位接头(22)和转向接头(23)依次连接而成; 所述打捞机构(35)主要由打捞筒(39)、打捞头组(40)和钢丝绳(33)组成,其中,所述钢丝绳(33)与打捞筒(39)的径向通孔连接,打捞筒(39)与打捞头组(40)连接; 所述的钻进密封机构(36)主要由连杆(28)、万向节(24)、堵头套筒(29)和密封堵头(30)组成,其中,所述打捞头组(40)与连杆(28)连接,连杆(28)、万向节(24)、堵头套筒 (29)和密封头依次连接; 所述动力机构(37)主要由平面推力轴承(17)、螺杆定子(18)、螺杆转子(19)、限位活塞(20)和弹簧一(21)组成,其中,平面推力轴承(17)与螺杆转子(19)轴向固定,螺杆转子(19)与螺杆定子(18)配合,弹簧一(21)的一端与限位活塞(20)固定连接,限位活塞(20)另一端与所述限位接头(22)配合; 所述取心机构(38)主要由取心筒(25)、岩心爪(26)和取心钻头(27)组成,其中岩心爪(26)与取心钻头(27)内的锥面配合,取心筒(25)与取心钻头(27)连接; 所述打捞筒(39 )由脱卡筒(31)和捞钩(32 )组成,捞钩(32 )通过弹簧装入脱卡筒(31)内; 所述打捞头组(40)主要由捞矛头(2)、弹簧二(3)、弹簧座(4)、捞矛座(5)、弹性圆柱梢一(6)、弹性圆柱梢二(7)、上滑套(8)、张簧(9)、弹卡钳(10)、回收管(11)、弹性圆柱梢三(12 )、圆柱梢、弹卡座(14)、弹卡架(15 )、弹性圆柱梢四(16 )组成,打捞头组(40 )的安装和连接如下:首先,将弹簧二(3)装入弹簧座(4)后一起装入捞矛头(2)内,用弹性圆柱梢一(6)把捞矛头(2)和捞矛座(5)连接,用弹性圆柱销二把上滑套(8)与捞矛座(5)连接,然后,用圆柱梢把弹卡座(14)与弹卡架(15)连接,用弹性圆柱销三把两片弹卡钳(10)与弹卡架(15)连接,两片弹卡钳(10)分别连接张簧(9)两端,用弹性圆柱梢四(16)把回收管(11)与弹卡架(15)连接,最后,回收管(11)上端和上滑套(8)下端通过螺纹方式连接,钢丝绳(33)挂于脱卡筒(31)上。
2.根据权利要求1所述的随钻井壁取心工具,其特征在于:全面钻进时取心工具内部结构的安装连接如下:打捞头组(40)下端与连杆(28)通过螺纹连接,连杆(28)下端与堵头套筒(29)通过螺纹连接,堵头套筒(29)下端与密封堵头(30)通过螺纹连接,全面钻进时,以上整套内部结构安放进内筒组内,密封堵头(30)堵住转向接头(23)的取心窗口。
3.根据权利要求1或2所述的随钻井壁取心工具,其特征在于:取心时取心工具内部结构的安装连接如下:钢丝绳(33)下端与打捞头组(40)连接,打捞头组(40)下端与动力机构(37)通过螺纹连接,动力机构(37)下端与万向节(24)通过法兰盘螺栓连接,万向节(24)下端与取心机构(38)通过法兰盘螺栓连接,取心时,以上整套内部结构安放进内筒组内。
4.根据权利要求1所述的随钻井壁取心工具,其特征在于:所述外筒组(34)预先安装在钻铤与全面钻进钻头之间,自上而下的连接方式如下:钻铤下端与稳定器(I)正通过螺纹连接,稳定器(I)下端与限位接头(22)通过螺纹连接,限位接头(22)下端与转向接头(23)通过螺纹连接,转向接头(23)下端与全面钻进钻头通过螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的随钻井壁取心工具,其特征在于:所述打捞机构(35)安装顺序和连接方式如下:钢丝绳(33)下端穿入打捞筒(39)上端的径向通孔内并拴紧,打捞筒(39)下端捞钩(32)的开合实现其与打捞头组(40)上的捞矛头(2)的连接和分开。
6.根据权利要求1所述的随钻井壁取心工具,其特征在于:所述钻进密封机构(36)的安装顺序和连接方式如下:首先,打捞头组(40)上的弹卡架(15)与连杆(28)通过螺纹连接,然后,连杆(28)和万向节(24)通过法兰盘螺栓连接,万向节(24)和堵头套筒(29)通过法兰盘螺栓连接,最后,堵头套筒(29 )和密封堵头(30 )通过螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的随钻井壁取心工具,其特征在于:所述动力机构(37)的安装顺序和连接方式如下:首先,把平面推力轴承(17)放于螺杆转子(19)上端台阶处并进得轴向固定,螺杆转子(19)放入螺杆定子(18)内,然后,把弹簧一(21)的一端与限位活塞(20)焊接固定,最后,把弹簧一(21)的另一端依靠重力放于限位接头(22)内部台阶面处。
8.根据权利要求1所述的随钻井壁取心工具,其特征在于:所述取心机构(38)的安装顺序和连接方式如下:首先把岩心爪(26)与取心钻头(27)内的锥面配合,然后把取心筒(25)和取 心钻头(27)通过螺纹连接。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103015932B (zh) * 2012-12-27 2015-08-19 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 随钻取心的钻进系统
CN103015931B (zh) * 2012-12-27 2015-08-19 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 随钻取心的取心系统
CN104153335A (zh) * 2014-07-02 2014-11-19 张家港市星星工具制造有限公司 一种安全垃圾打捞钩
CN107237499B (zh) * 2016-03-29 2020-05-12 建研地基基础工程有限责任公司 一种高压喷射注浆机
CN106761513B (zh) * 2016-12-15 2019-04-12 中国地质科学院勘探技术研究所 一种绳索打捞式保压取心钻具
CN108868676B (zh) * 2018-05-31 2020-08-25 中国石油集团长城钻探工程有限公司 一种过套管穿透井壁取芯工具
CN109505548A (zh) * 2018-11-08 2019-03-22 深圳大学 取芯钻具驱动结构

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4875531A (en) * 1987-01-23 1989-10-24 Eastman Christensen Company Core drilling tool with direct drive
CN2363043Y (zh) * 1999-03-12 2000-02-09 天津市渤海石油机械有限公司 螺杆钻具
CN2690572Y (zh) * 2004-03-01 2005-04-06 辽河石油勘探局 一种随钻取芯工具
CN101666217A (zh) * 2009-09-16 2010-03-10 刘宝林 绳索侧壁补心钻具
CN101864916A (zh) * 2010-05-27 2010-10-20 吉林大学 孔底冷冻绳索取心钻具及其取心方法
CN101886528A (zh) * 2010-08-03 2010-11-17 煤炭科学研究总院西安研究院 一种坑道近水平孔用绳索取心钻具
CN102155178A (zh) * 2011-04-08 2011-08-17 苏州市苏新探矿工具厂 大口径煤层气取芯钻具

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2516421A (en) * 1945-08-06 1950-07-25 Jerry B Robertson Drilling tool
US3150727A (en) * 1958-09-02 1964-09-29 Marion A Garrison Drill-stem core bit and wall sampler
FR2091931B1 (zh) * 1970-05-15 1973-08-10 Petroles Cie Francaise
US4466495A (en) * 1983-03-31 1984-08-21 The Standard Oil Company Pressure core barrel for the sidewall coring tool
CN2144707Y (zh) * 1992-12-03 1993-10-27 谢文虎 绳索打捞式连续取心工具
CN2246710Y (zh) * 1994-11-03 1997-02-05 中国航天工业总公司第一研究院第十二研究所 钻进式井壁取心器
US7431107B2 (en) * 2003-01-22 2008-10-07 Schlumberger Technology Corporation Coring bit with uncoupled sleeve
US7530407B2 (en) * 2005-08-30 2009-05-12 Baker Hughes Incorporated Rotary coring device and method for acquiring a sidewall core from an earth formation
US8061446B2 (en) * 2007-11-02 2011-11-22 Schlumberger Technology Corporation Coring tool and method
CN201184159Y (zh) * 2008-03-13 2009-01-21 大庆石油管理局 一种新型随钻取心绳索打捞器
US9512680B2 (en) * 2012-12-13 2016-12-06 Smith International, Inc. Coring bit to whipstock systems and methods

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4875531A (en) * 1987-01-23 1989-10-24 Eastman Christensen Company Core drilling tool with direct drive
CN2363043Y (zh) * 1999-03-12 2000-02-09 天津市渤海石油机械有限公司 螺杆钻具
CN2690572Y (zh) * 2004-03-01 2005-04-06 辽河石油勘探局 一种随钻取芯工具
CN101666217A (zh) * 2009-09-16 2010-03-10 刘宝林 绳索侧壁补心钻具
CN101864916A (zh) * 2010-05-27 2010-10-20 吉林大学 孔底冷冻绳索取心钻具及其取心方法
CN101886528A (zh) * 2010-08-03 2010-11-17 煤炭科学研究总院西安研究院 一种坑道近水平孔用绳索取心钻具
CN102155178A (zh) * 2011-04-08 2011-08-17 苏州市苏新探矿工具厂 大口径煤层气取芯钻具

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