CN109184606A - 割芯装置 - Google Patents

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陈领
谢和平
高明忠
张茹
张志龙
张泽天
赵武
华夏
明传剑
陆彤
何志强
李聪
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Sichuan University
Shenzhen University
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Sichuan University
Shenzhen University
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B25/00—Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors
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    • E21B25/00—Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors
    • E21B25/10—Formed core retaining or severing means

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  • Mining & Mineral Resources (AREA)
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Abstract

本发明涉及割芯装置，包括环形基体和多个卡爪，卡爪均匀设置在环形基体上，卡爪下端与环形基体连接，卡爪上端向内收拢；卡爪包括一体制造的竖直臂和倾斜臂，竖直臂下端与环形基体连接，竖直臂上端与倾斜臂的下端连接，倾斜臂的上端为自由端，倾斜臂从下往上向内倾斜卡爪从下往上宽度逐渐变小。环形基体外套装有环形套，环形基体与环形套固接。本发明设计朝上并向内收拢的机械卡爪，当卡爪下行时，卡爪易被岩芯撑开，从而使岩芯进入内筒中；当卡爪上行时，卡爪难以被岩芯撑开，由于岩芯不能抵抗较大的拉力以及卡爪的夹紧作用，岩芯在卡爪处被拉断，断裂的岩芯将随卡爪继续上行从而保持在内筒中。

Description

割芯装置
技术领域
本发明涉及岩芯抓取技术领域，尤其涉及割芯装置。
背景技术
在油田勘探过程中，岩芯是发现油气层和研究地层、生油层、储油层、盖层、构造等的重要资料，通过对岩芯的观察研究，可以直接地了解地下岩层的岩性、物性和含油、气、水产状特征。油田投入开发后，要通过岩芯进一步研究和认识油层沉积特征，储层的物性、孔隙结构、润湿性、相对渗透率、岩相特征，油层物理模拟和油层水淹规律；认识和掌握不同开发阶段、不同含水阶段油层水淹特征，搞清剩余油分布，为油田开发方案设计，层系、井网调整和加密井提供科学依据。
取岩芯是在钻井过程中使用特殊的取芯工具把地下岩石成块地取到地面上来，这种成块的岩石叫做岩芯，通过它可以测定岩石的各种性质，直观地研究地下构造和岩石沉积环境，了解其中的流体性质等。在矿产勘探和开发过程中，需要按地质设计的地层层位和深度，开展钻进工作，向井内下入取芯工具，钻取出的岩石样品。
捕芯器是取芯钻进结束时将岩芯保持在内筒中的关键部件，现有的捕芯器只能取软岩，难以取硬岩。
发明内容
本发明旨在提供割芯装置，设置向内收拢的卡爪，便于取硬岩。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
割芯装置，包括环形基体和多个卡爪，卡爪均匀设置在环形基体上，卡爪下端与环形基体连接，卡爪上端向内收拢。
进一步的，卡爪包括一体制造的竖直臂和倾斜臂，所述竖直臂下端与环形基体连接，竖直臂上端与倾斜臂的下端连接，倾斜臂的上端为自由端，倾斜臂从下往上向内倾斜。
优选地，所述卡爪从下往上宽度逐渐变小。
优选地，倾斜臂的倾斜角为60°。
其中，卡爪的厚度与环形基体的厚度相等。
进一步的，卡爪与环形基体一体制造。
进一步的，环形基体外套装有环形套，环形基体与环形套固接。
其中，环形基体与环形套焊接。
进一步的，卡爪有8-15个。
优选地，卡爪有12个。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明设计朝上并向内收拢的机械卡爪，当卡爪下行时，卡爪易被岩芯撑开，从而使岩芯进入内筒中；当卡爪上行时，卡爪难以被岩芯撑开，由于岩芯不能抵抗较大的拉力以及卡爪的夹紧作用，岩芯在卡爪处被拉断，断裂的岩芯将随卡爪继续上行从而保持在内筒中。
附图说明
图1是本发明的三维图；
图2是本发明的截面图；
图3是本发明安装在内筒中时的示意图；
图中：1-环形基体、2-卡爪、3-环形套、4-内筒、5-外筒、6-钻头、21-竖直臂、22-倾斜臂。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
如图1、2所示，本发明公开的割芯装置，包括环形基体1和多个卡爪2，卡爪2均匀设置在环形基体1上，卡爪2下端与环形基体1连接，卡爪2上端向内收拢。卡爪2有8-15个，优选地，卡爪2有12个。卡爪2的个数可根据需要设置，不限于上述个数。
卡爪2包括一体制造的竖直臂21和倾斜臂22，竖直臂21下端与环形基体1连接，竖直臂21上端与倾斜臂22的下端连接，倾斜臂22的上端为自由端，倾斜臂22从下往上向内倾斜，倾斜臂22的倾斜度可以根据需要调整。本实施方式中倾斜臂22的倾斜角为60°，卡爪2从下往上宽度逐渐变小。
其中，卡爪2的厚度与环形基体1的厚度相等，卡爪2与环形基体1一体制造。环形基体1外套装有环形套3，环形基体1与环形套3固接。
如图3所示，内筒4下端伸向外筒5底部并与外筒5间隙配合，钻头6安装于外筒5下端，将卡爪2安装在内筒4下端的内壁上。具体的，在内筒4内壁设置与环形套3适配的环形槽，将环形套3嵌装在环形槽中，卡爪2的自由端朝向上方，卡爪2自由端朝上并向内收拢，当岩芯从下往上穿过硬质的卡爪2时容易被撑开，反之则难。工作时，随着钻头6的钻进，岩心进入内筒4中并从割芯装置中间穿过，在岩心穿过硬质的卡爪2时会将卡爪2撑开；停钻后，向上提拉时，卡爪2随内筒4向上移动，因为卡爪2自由端内收，此时卡爪2难以被岩心撑开，由于岩芯不能抵抗较大的拉力以及卡爪2自由端的内收夹紧，岩芯在卡爪2处被拉断，断裂的岩芯将随卡爪2继续上行从而保持在内筒4中。
当然，本发明还可有其它多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.割芯装置，其特征在于:包括环形基体(1)和多个卡爪(2)，卡爪(2)均匀设置在环形基体(1)上，卡爪(2)下端与环形基体(1)连接，卡爪(2)上端向内收拢。
2.根据权利要求1所述的割芯装置，其特征在于：卡爪(2)包括一体制造的竖直臂(21)和倾斜臂(22)，所述竖直臂(21)下端与环形基体(1)连接，竖直臂(21)上端与倾斜臂(22)的下端连接，倾斜臂(22)的上端为自由端，倾斜臂(22)从下往上向内倾斜。
3.根据权利要求1或2所述的割芯装置，其特征在于：所述卡爪(2)从下往上宽度逐渐变小。
4.根据权利要求2所述的割芯装置，其特征在于：倾斜臂(22)的倾斜角为60°。
5.根据权利要求1所述的割芯装置，其特征在于：卡爪(2)的厚度与环形基体(1)的厚度相等。
6.根据权利要求1或5所述的割芯装置，其特征在于：卡爪(2)与环形基体(1)一体制造。
7.根据权利要求1或2所述的割芯装置，其特征在于：环形基体(1)外套装有环形套(3)，环形基体(1)与环形套(3)固接。
8.根据权利要求7所述的割芯装置，其特征在于：环形基体(1)与环形套(3)焊接。
9.根据权利要求1所述的割芯装置，其特征在于：卡爪(2)有8-15个。
10.根据权利要求9所述的割芯装置，其特征在于：卡爪(2)有12个。
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