CN108331548A - 基于衬筒的取心保型装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油工业钻井技术领域，是一种基于衬筒的取心保型装置，其包括转换接头和挡环，在内筒的内侧固定安装有衬筒，在转换接头底部和衬筒顶部之间安装有补偿短节，在挡环的中部外侧设置有外凸台，衬筒的底端和内筒的底端均座在外凸台上，在内筒的下部外侧固定安装有岩心爪套，在岩心爪套的中部内侧设置有第一环槽，外凸台座在第一环槽上，在岩心爪套下部内侧安装有位于岩心爪套内部的岩心爪，岩心爪的外径小于挡环的外径。本发明结构合理，通过在内筒内部固定安装衬筒，使用衬筒能承受一部分交变应力，有效避免了在取心过程中发生堵心时内筒承受较大的交变应力发生变形和损坏的问题，保证了岩心入筒、出心工作的顺利进行。

Description

基于衬筒的取心保型装置

技术领域

本发明涉及石油工业钻井取心技术领域，是一种基于衬筒的取心保型装置。

背景技术

油田经过多年注采开发后，地层物性参数会发生较大变化，为了及时掌握相关数据，以便指导后期油田勘探开发，需部署一系列取心井位，通过钻井取心的方式进行资料收集，而油层经过注水注气注聚合物开采后，特别是在一些松散、无胶结地层取心，常规的取心方式取出的岩心松散，不便于岩心归位及后期数据分析，需进行保型取心，保证岩心成型。

目前保型取心装置常使用的玻璃钢内筒，在取心过程中由于岩心松散或软硬地层交替，容易产生堵心，若未及时发现，玻璃钢内筒承受较大的交变应力，且玻璃钢内筒较钢内筒强度低，容易变形和损坏，不利于保型取心。在出心时需进行切割，从而产生较大的粉尘，对人和环境产生一定不利影响。

发明内容

本发明提供了一种基于衬筒的取心保型装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有取心装置存在的内筒强度低，在取心过程中发生堵心时内筒容易变形和损坏的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种基于衬筒的取心保型装置，包括转换接头和挡环，在所述转换接头下部外侧固定安装有保护接头，在保护接头下部外侧固定安装有内筒，在内筒的内侧安装有衬筒，在转换接头底部和衬筒顶部之间安装有补偿短节，在挡环的中部外侧设置有外凸台，衬筒的底端和内筒的底端均座在外凸台上，在内筒的下部外侧固定安装有岩心爪套，在岩心爪套的中部内侧设置有第一环槽，外凸台座在第一环槽上，在岩心爪套下部内侧安装有岩心爪，岩心爪的外径小于挡环的外径。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述在内筒的底端沿圆周均匀可设置至少两个凹槽，每个凹槽分别与衬筒外侧、外凸台的顶部和岩心爪套内侧之间形成拆卸方孔。

上述还包括密闭上体和密闭下体，在密闭上体的上部设有顶部开口的空腔，在密闭上体外侧设置有从下至上直径依序增大的二级环台，第二环台座在挡环顶部，第一环台座在密闭下体顶部且与密闭下体的上部固定安装在一起，第一环台通过至少两个悬挂剪钉与挡环固定安装在一起，密闭下体安装在岩心爪内部，且密闭下体的下部位于岩心爪套的外部。

上述在第二环台上沿圆周设有至少两个与密闭上体内部内腔相连通的出液孔。

上述第一环台与挡环之间固定安装有至少一个密封件。

上述在岩心爪套下部外侧固定安装有至少一个密封件。

上述衬筒和挡环通过至少四个定位螺钉固定安装在一起。

上述衬筒可为铝合金衬筒或衬筒为PC衬筒或衬筒为PVC衬筒。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过在内筒内部固定安装衬筒，使用衬筒能承受一部分交变应力，有效避免了在取心过程中发生堵心时内筒承受较大的交变应力发生变形和损坏的问题，保证了岩心入筒、出心工作的的顺利进行；同时在内筒的底端与衬筒外侧、外凸台的上表面和岩心爪套内侧之间形成拆卸方孔，能通过拆卸方孔经人力或牵引机快速的取出衬筒，从而完成出心工作，有效避免了传统出心时，在进行出心切割时易产生较大的粉尘，对人和环境产生一定不利影响的问题。

附图说明

附图1为本发明的主视剖视结构示意图。

附图2为附图1中A处的局部放大结构示意图。

附图3为本发明有密闭上体和密闭下体时的主视剖视结构示意图。

附图4为附图3中B处的局部放大结构示意图。

附图中的编码分别为：1为转换接头，2为挡环，3为外凸台，4为保护接头，5为补偿短节，6为内筒，7为衬筒，8为岩心爪套，9为第一环槽，10为岩心爪，11为密闭上体，12为密闭下体，13为第一环台，14为第二环台，15为出液孔，16为悬挂剪钉，17为密封件，18为定位螺钉，19为拆卸方孔。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、2所示，该基于衬筒的取心保型装置，包括转换接头1和挡环2，在所述转换接头1下部外侧固定安装有保护接头4，在保护接头4下部外侧固定安装有内筒6，在内筒6的内侧安装有衬筒7，在转换接头1底部和衬筒7顶部之间安装有补偿短节5，在挡环2的中部外侧设置有外凸台3，衬筒7的底端和内筒6的底端均座在外凸台3上，在内筒6的下部外侧固定安装有岩心爪套8，在岩心爪套8的中部内侧设置有第一环槽9，外凸台3座在第一环槽9上，在岩心爪套8下部内侧安装有岩心爪10，岩心爪10的外径小于挡环2的外径。

上述转换接头1、保护接头4、补偿短节5、内筒6、挡环2、衬筒7、岩心爪套8和岩心爪10均为现有技术。转换接头1和保护接头4之间、保护接头4和补偿短节5之间、内筒6和岩心爪套8之间均可通过螺纹连接，从而便于拆卸与安装。同时本发明中在内筒6内部安装有衬筒7，衬筒7为薄壁圆筒结构，使用衬筒7能承受分担一部分的交变应力，使内筒6所受的交变应力减小，有效避免了在取心过程中发生堵心时内筒6承受较大的交变应力发生变形和损坏的问题，保证了岩心入筒、出心工作的的顺利进行。这里衬筒7壁厚可为3mm至5mm，其外径比内筒6通径小3mm至4mm。根据需要，所述衬筒7为铝合金衬筒或PC衬筒或PVC衬筒。上述挡环2的内部可为空腔，从而减小挡环2的重量，减小本发明的重量，便于本发明的使用。在岩心爪套8下部内侧安装有位于岩心爪套8内部的岩心爪10，岩心爪套8的底端可对岩心爪10进行限位，使岩心爪10可以再岩心爪套8内上下移动。

工作时，将本发明连接在管串中，随管串下入到井下合适位置处，从而完成取心工具的组装及下井；在下钻时使岩心进入岩心爪10的内部，岩心不断增加，撑开岩心爪10，使岩心爪10包裹住岩心，从而完成取心工作。

可根据实际需要，对上述基于衬筒的取心保型装置作进一步优化或/和改进：

如附图1、2、3、4所示，在所述内筒6的底端沿圆周均匀设置至少两个凹槽，每个凹槽分别与衬筒7外侧、外凸台3的顶部和岩心爪套8内侧之间形成拆卸方孔19。这里设置拆卸方孔19，能在进行出心工作时通过拆卸方孔19经人力或牵引机快速的取出衬筒7，从而完成出心工作，方便快捷，有效避免了传统出心过程中进行出心切割时易产生较大的粉尘，对人和环境产生一定不利影响的问题。

如附图3、4所示，还包括密闭上体11和密闭下体12，在密闭上体11上部设有顶部开口的空腔，在密闭上体11外侧设置有从下至上直径依序增大的二级环台，第二环台14座在挡环2顶部，第一环台13座在密闭下体12顶部且与密闭下体12的上部固定安装在一起，第一环台13通过至少两个悬挂剪钉16与挡环2固定安装在一起，密闭下体12安装在岩心爪10内部，且密闭下体12的下部位于岩心爪套8的外部。

这里密闭下体12的内部可为空腔，从而减轻本发明的重量，方便本发明的组装；

使用时，将本发明连接在管串中，然后向本发明密闭上体11的空腔中灌注足量密闭液，完成取心工具的组装；下钻时，密闭上体11受到向上的作用力，通过压差的作用剪断悬挂剪钉16，使密闭上体11和密闭下体12上移，此时岩心进入岩心爪10的内部，岩心不断增加，撑开岩心爪10，使岩心爪10包裹住岩心，从而完成取心工作，同时悬挂剪钉16剪断使密闭液流入岩心与岩心爪10之间的间隙包裹住取出的岩心，将泥浆与岩心隔开，最后上提钻具完成取心工作。

如附图3、4所示，在所述第二环台14上沿圆周设有至少两个与密闭上体11内部内腔相连通的出液孔15。

这里在第二环台14上沿圆周设有至少两个与密闭上体11内部内腔相连通的出液孔15，可在所灌入的密闭液减少的情况下，依然可以在悬挂剪钉16剪断时让密闭液通过出液孔15流出，流入岩心与岩心爪10之间的间隙包裹住取出的岩心，将泥浆与岩心隔开，从而增强了本发明的实用性。

如附图1、2、3、4所示，所述第一环台13与挡环2之间固定安装有至少一个密封件17。第一环台13与挡环2之间固定安装有至少一个密封件17保证密闭上体11与挡环2之间的密闭性，密封件17可是密封圈。

如附图1、2、3、4所示，在所述岩心爪套8下部外侧固定安装有至少一个密封件17。在密闭岩心爪套8下部外侧固定安装有至少一个密封件17能保证密闭岩心爪套8与外筒之间的密闭性，密封件17可是密封圈。

如附图1、2、3、4所示，所述衬筒7和挡环2通过至少四个定位螺钉18固定安装在一起。使用至少四个定位螺钉18将衬筒7和挡环2固定安装在一起，保证了衬筒7和挡环2之间连接的稳固性。

如附图1、2、3、4所示，所述衬筒为铝合金衬筒，衬筒为PC衬筒，衬筒为PVC衬筒。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种基于衬筒的取心保型装置，其特征在于包括转换接头和挡环，在所述转换接头下部外侧固定安装有保护接头，在保护接头下部外侧固定安装有内筒，在内筒的内侧安装有衬筒，在转换接头底部和衬筒顶部之间安装有补偿短节，在挡环的中部外侧设置有外凸台，衬筒的底端和内筒的底端均座在外凸台上，在内筒的下部外侧固定安装有岩心爪套，在岩心爪套的中部内侧设置有第一环槽，外凸台座在第一环槽上，在岩心爪套下部内侧安装有岩心爪，岩心爪的外径小于挡环的外径。

2.根据权利要求1所述的基于衬筒的取心保型装置，其特征在于在内筒的底端沿圆周均匀可设置至少两个凹槽，每个凹槽分别与衬筒外侧、外凸台的顶部和岩心爪套内侧之间形成拆卸方孔。

3.根据权利要求1或2所述的基于衬筒的取心保型装置，其特征在于还包括密闭上体和密闭下体，在密闭上体的上部设有顶部开口的空腔，在密闭上体外侧设置有从下至上直径依序增大的二级环台，第二环台座在挡环顶部，第一环台座在密闭下体顶部且与密闭下体的上部固定安装在一起，第一环台通过至少两个悬挂剪钉与挡环固定安装在一起，密闭下体安装在岩心爪内部，且密闭下体的下部位于岩心爪套的外部。

4.根据权利要求3所述的基于衬筒的取心保型装置，其特征在于在所述第二环台上沿圆周设有至少两个与密闭上体内部内腔相连通的出液孔。

5.根据权利要求3所述的基于衬筒的取心保型装置，其特征在于所述第一环台与挡环之间固定安装有至少一个密封件。

6.根据权利要求4所述的基于衬筒的取心保型装置，其特征在于所述一环台与挡环之间固定安装有至少一个密封件。

7.根据权利要求3所述的基于衬筒的取心保型装置，其特征在于在所述岩心爪套下部外侧固定安装有至少一个密封件。

8.根据权利要求4或5或6所述的基于衬筒的取心保型装置，其特征在于在所述岩心爪套下部外侧固定安装有至少一个密封件。

9.根据权利要求1或2或4或5或6或7所述的基于衬筒的取心保型装置，其特征在于所述衬筒和挡环通过至少四个定位螺钉固定安装在一起。

10.根据权利要求9所述的基于衬筒的取心保型装置，其特征在于所述衬筒为铝合金衬筒或衬筒为PC衬筒或衬筒为PVC衬筒。