CN113073955B - 一种岩心区分模块及适用于小井眼的井下仪器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种岩心区分模块及适用于小井眼的井下仪器，岩心区分模块包括导板，隔片基体与岩心通道平行设置，隔片基体上设有连通岩心通道与隔片仓的第一滑道，滑块设置为在第一滑道内滑动以将隔片仓内的隔片推入岩心通道；动力机构通过两导板连接滑块，两导板分别设置在滑块的两侧，导板设置为在隔片基体上沿其长度方向滑动。该井下仪器包括岩心筒和液压动力系统，以及岩心区分模块，岩心区分模块与岩心筒相接，液压动力系统与液压推力缸相接。本发明涉及石油勘探开发领域，提供了一种岩心区分模块及适用于小井眼的井下仪器，该岩心区分模块其沿仪器长度方向布置，可减小径向尺寸和占用的空间，利用导板转变运动方向，实现隔片插入。

Description

一种岩心区分模块及适用于小井眼的井下仪器

技术领域

本发明涉及石油勘探开发领域，更具体地，涉及一种岩心区分模块及适用于小井眼的井下仪器。

背景技术

常规井壁取心的井下仪器多采用液压马达或者直流电机带动金刚石钻头钻取岩心的方式进行取心作业。取心作业成功与否，只能通过地面仪表的显示进行初步判别，岩心的长短无法控制，一旦某层取芯失败，所取得其它岩心进入岩心筒后无法与层位和深度进行准备的定位，对后期的岩心分析，储层分析都带来很多问题。目前的仪器通常会增加隔片插入结构，通过取芯后加入隔片，分隔相邻岩心，使得各个岩心准确被区分开，并跟深度参数一起分析以区分岩心在目的层的具体位置，可为后期岩心分析、储层分析提供可靠地依据。

目前，采用的隔片插入结构多采用液压缸提供动力，推动隔片进入岩心筒，液压缸需要沿仪器的径向布置，这种结构占用空间较大，不利于仪器其他部件的结构设计。

发明内容

本发明实施例提供了一种岩心区分模块，包括设置有岩心通道的隔片基体和动力机构，所述动力机构固定在所述隔片基体上，所述隔片基体上还设有储存隔片的隔片仓，包括导板，所述隔片基体与所述岩心通道平行设置，所述动力机构的输出端连接有滑块，所述隔片基体上设有连通所述岩心通道与隔片仓的第一滑道，所述第一滑道与所述岩心通道垂直，所述滑块设置为在所述第一滑道内滑动以将所述隔片仓内的隔片推入所述岩心通道；

所述动力机构通过两所述导板连接所述滑块，两所述导板分别设置在所述滑块的两侧且都与所述滑块滑动连接，所述导板设置为在所述隔片基体上沿其长度方向滑动，用以使沿隔片基体长度方向滑动的所述导板带动所述滑块在所述第一滑道内滑动。

一种可能的设计，所述滑块的两端设有伸出所述第一滑道的滑动杆，所述导板上设有倾斜的第二滑道，所述滑动杆设置为在所述第二滑道内滑动。

一种可能的设计，任一所述导板的在隔片基体长度方向的一端连接所述动力机构，另一端通过第一连杆连接另一所述导板，所述隔片基体上设有第三滑道，所述第一连杆设置为在所述第三滑道内滑动。

一种可能的设计，任一所述导板的在与所述动力机构连接的一端设有第二连杆，所述第二连杆的两端分别连接两所述导板。

一种可能的设计，所述第二滑道呈直线状，所述第二滑道沿所述隔片基体长度方向延伸且向所述隔片基体倾斜。

一种可能的设计，所述隔片基体的两侧分别设有沿长度方向延伸的滑动槽，所述导板插入所述滑动槽内。

一种可能的设计，所述动力机构设置为液压推力缸，所述液压推力缸设有两个推力活塞，两个所述推力活塞分别与两所述导板相接，两所述推力活塞之间形成避让所述岩心通道的空间。

一种可能的设计，所述隔片基体上设有岩心检测机构，所述岩心检测机构设置在两所述导板之间。

一种可能的设计，所述隔片基体包括底座和上盖，所述底座和上盖围成所述岩心通道，所述动力机构、隔片仓、滑块和导板设置在所述底座上。

本发明实施例提供了一种适用于小井眼的井下仪器，包括岩心筒和液压动力系统，以及上述的岩心区分模块，所述岩心区分模块与所述岩心筒相接，所述液压动力系统与所述液压推力缸相接，用以为所述液压推力缸提供液压动力。

本发明实施例的岩心区分模块其沿仪器长度方向布置，可减小径向尺寸和占用的空间，利用导板转变运动方向，实现隔片插入。

本发明实施例的岩心区分模块采用液压系统进行驱动，无其他额外驱动力，简化了结构。

本发明实施例的岩心区分模块采用双导板运动结构，整体稳定，导板设计有用于滑动的轨道(即第二滑道)，使得导板滑动过程中可推动滑块运动而实现隔片插入。

本发明实施例的岩心区分模块可通过更换隔片仓内的弹簧来分别实现三十和六十个隔片的储存功能，使用更加灵活。

本发明实施例的岩心区分模块可以进行整体安装，与岩心筒直连，可以单独拆卸下来进行更换、维修、保养，大大简化了维修保养难度，增加了仪器的可靠性，对大颗粒井壁取芯仪器的研发和推广有十分重要的意义。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为根据本发明的一实施例的岩心区分模块示意图；

图2为图1中的岩心区分模块第一示意图；

图3为图1中的岩心区分模块拆分示意图；

图4为图1中的岩心区分模块第一截面示意图；

图5为图1中的岩心区分模块第二示意图；

图6为图1中的岩心区分模块第二截面示意图。

附图标记：100-隔片基体、101-底座、1011-滑动槽、1012-安装腔、1013-第一滑槽、1014-第三滑槽、1015-圆弧面、102-上盖、1021-第一筒形部、1022-半圆部、1023-第二筒形部、200-动力机构、201-推力活塞、300-导板、301-第二滑槽、302-第一固定孔、303-第二固定孔、304-第三固定孔、305-第一连杆、306-第二连杆、400-隔片仓、401-隔片腔、402-隔片推力座、403-弹簧、500-滑块、501-滑动杆、600-隔片、700-岩心检测机构、701-检测端、800-岩心。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。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任意组合。

请参阅图1至图6的本发明的岩心区分模块，该岩心区分模块连接在井下仪器上，可将取得的岩心推入该岩心区分模块内，如图1、图3和图4所示，该岩心区分模块包括设置有岩心通道103的隔片基体100和动力机构200，以及导板300，其中，动力机构200固定在隔片基体100上，隔片基体100上还设有储存隔片600的隔片仓400，该隔片基体100的长度方向与岩心通道103平行，也与井下仪器的长度方向一致，该动力机构200的输出端连接有滑块500，上述隔片基体100上设有连通岩心通道103与隔片仓400的第一滑道1013，该第一滑道1013与岩心通道103垂直，上述滑块500设置为在第一滑道1013内滑动以将隔片仓400内的隔片600推入岩心通道103；上述动力机构200通过两导板300连接滑块500，两导板300分别设置在滑块500的两侧且都与滑块500滑动连接，该导板300设置为在隔片基体100上沿其长度方向滑动，用以使沿隔片基体100长度方向滑动的导板300可带动滑块500在第一滑道1013内滑动。由此，该岩心区分模块沿仪器长度方向布置，可减小整体径向尺寸和占用的空间，利用导板300转变运动方向，实现隔片插入。

如图1至图3所示，该隔片基体100设置为分体的上盖102和底座101，其中，上述动力机构200固定在底座101上，与其同侧设有上盖102，与其相对一侧设有上述隔片仓400，该隔片仓400与底座101也是可拆连接，该底座101设有用以安装隔片仓400的安装腔1012。上述岩心通道103贯通上盖102和动力机构200，该上盖102又可拆分为由动力机构200开始依次排布的第一筒形部1021、半圆部1022和第二筒形部1023，第一筒形部1021、半圆部1022和第二筒形部1023都通过螺栓固定在底座101上，其中，该筒形部1021和第二筒形部1023都为同内径的筒形，半圆部1022呈半圆状，相对应地，该底座101上也设有圆弧面1015，使得半圆部1022与圆弧面1015也构成圆柱形腔体，该动力机构200上也设有截面为圆形的腔体。由此，第一筒形部1021、半圆部1022、第二筒形部1023、动力机构200和底座101拼接，使得上盖102和底座101以及动力机构200围成了上述岩心通道103。上述第一滑道1013设置在底座101上且垂直于隔片基体100的长度方向，上述滑块500设置在第一滑道1013内，其上端设有于隔片600相匹配的弧面。

如图4所示，该隔片仓400内设有隔片腔401，该隔片腔401的一端连通至上述第一滑槽1013，该隔片腔401内设有隔片推力座402，上述隔片600可层叠装载在隔片推力座402上，该隔片推力座402在另一侧设有弹簧403，该弹簧挤压隔片推力座402，使得隔片推力座402推动隔片600向第一滑槽1013。

又如图1、图3、图4和图5所示，底座101的两侧分别设有沿长度方向延伸的滑动槽1011，两导板300分别设置在两滑动槽1011内，导向该导板300。两导板300在隔片基体100长度方向的两端通过第一连杆305和第二连杆306连接，形成一个整体，导板300上设有连接第一连杆305和第二连杆306的第一固定孔302和第二固定孔303。其中，第一连杆305远离动力机构200设置，底座101上设有第三滑道1014，该第一连杆305设置在第三滑道1014内滑动，也可对导板300起到导向作用。导板300上设有第二滑道301，该第二滑槽301呈直线状且分别与第一滑道1013及隔片基体100长度方向呈角度设置，形成倾斜的第二滑道301，具体地，该第二滑道301沿隔片基体100长度方向延伸且其远离动力机构200的一端向隔片基体100倾斜。相对应地，该滑块500的两端设有伸出第一滑道1013的滑动杆501，该滑动杆501设置为在第二滑道301内滑动。由此，该导板300向远离动力机构200的方向移动时，该第二滑道301也同向移动，会顶起滑动杆501，使得滑块500向岩心通道103一侧移动，从而可推动隔片600进入岩心通道103；相反地，该导板300向动力机构200移动时，该第二滑道301的移动会下压滑动杆501，使得滑块500向隔片腔401一侧移动，从而实现滑块在推送隔片完成后的复位。综上可知，该动力机构200推动导板300沿隔片基体100长度方向运动，而滑块垂直于隔片基体100长度方向移动，两者运动方向相垂直，可见，导板300实现了运动方向的转换。

又如图1和图3所示，该动力机构200设置为液压推力缸，液压推力缸设有两个推力活塞201，两个推力活塞201分别与两导板300相接，两导板300设有用于连接推力活塞201的第三固定孔304，而且两推力活塞201之间形成避让岩心通道103的空间。

又如图4所示，该隔片基体100上设有岩心检测机构700，该岩心检测机构700固定在底座101上且处于两导板300之间，该岩心检测机构700的检测端701(即)由圆弧面1015伸入岩心通道103内，对通过岩心通道的岩心起到干涉。而当岩心800经过检测端701时，会挤压检测端701，从而触发岩心检测机构700，实现检测是否获取到岩心。

在一些示例性实施例中，井下仪器包括控制器、岩心筒和液压动力系统，以及上述的岩心区分模块，该岩心区分模块与岩心筒相接，控制器分别与液压动力系统和岩心检测机构700，而液压动力系统与液压推力缸相接，用以为液压推力缸提供液压动力，无其他额外驱动力，可简化了结构。该井下仪器的推心杆可将岩心推入岩心通道，岩心触发岩心检测机构700，岩心检测机构700反馈给控制器，控制器可控制液压动力系统动作，驱动液压推力缸，使得滑块推动隔片600进入岩心通道103而分隔相邻的岩心800。

结合上述实施例，本发明实施例的岩心区分模块其沿仪器长度方向布置，可减小径向尺寸和占用的空间，利用导板转变运动方向，实现隔片插入。本发明实施例的岩心区分模块采用液压系统进行驱动，无其他额外驱动力，简化了结构。本发明实施例的岩心区分模块采用双导板运动结构，整体稳定，导板设计有用于滑动的轨道(即第二滑道)，使得导板滑动过程中可推动滑块运动而实现隔片插入。本发明实施例的岩心区分模块可通过更换隔片仓内的弹簧来分别实现三十和六十个隔片的储存功能，使用更加灵活。本发明实施例的岩心区分模块可以进行整体安装，与岩心筒直连，可以单独拆卸下来进行更换、维修、保养，大大简化了维修保养难度，增加了仪器的可靠性，对大颗粒井壁取芯仪器的研发和推广有十分重要的意义。

在本发明中的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、““口”字结构”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；术语“安装”、“连接”、“固定连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (10)

1.一种岩心区分模块，包括设置有岩心通道的隔片基体和动力机构，所述动力机构固定在所述隔片基体上，所述隔片基体上还设有储存隔片的隔片仓，其特征在于，包括导板，所述隔片基体与所述岩心通道平行设置，所述动力机构的输出端连接有滑块，所述隔片基体上设有连通所述岩心通道与隔片仓的第一滑道，所述第一滑道与所述岩心通道垂直，所述滑块设置为在所述第一滑道内滑动以将所述隔片仓内的隔片推入所述岩心通道；

所述动力机构通过两所述导板连接所述滑块，两所述导板分别设置在所述滑块的两侧且都与所述滑块滑动连接，所述导板设置为在所述隔片基体上沿其长度方向滑动，用以使沿隔片基体长度方向滑动的所述导板带动所述滑块在所述第一滑道内滑动。

2.根据权利要求1所述的岩心区分模块，其特征在于，所述滑块的两端设有伸出所述第一滑道的滑动杆，所述导板上设有倾斜的第二滑道，所述滑动杆设置为在所述第二滑道内滑动。

3.根据权利要求2所述的岩心区分模块，其特征在于，任一所述导板的在隔片基体长度方向的一端连接所述动力机构，另一端通过第一连杆连接另一所述导板，所述隔片基体上设有第三滑道，所述第一连杆设置为在所述第三滑道内滑动。

4.根据权利要求3所述的岩心区分模块，其特征在于，任一所述导板的在与所述动力机构连接的一端设有第二连杆，所述第二连杆的两端分别连接两所述导板。

5.根据权利要求3所述的岩心区分模块，其特征在于，所述第二滑道呈直线状，所述第二滑道沿所述隔片基体长度方向延伸且向所述隔片基体倾斜。

6.根据权利要求1-5任一所述的岩心区分模块，其特征在于，所述隔片基体的两侧分别设有沿长度方向延伸的滑动槽，所述导板插入所述滑动槽内。

7.根据权利要求1-5任一所述的岩心区分模块，其特征在于，所述动力机构设置为液压推力缸，所述液压推力缸设有两个推力活塞，两个所述推力活塞分别与两所述导板相接，两所述推力活塞之间形成避让所述岩心通道的空间。

8.根据权利要求1-5任一所述的岩心区分模块，其特征在于，所述隔片基体上设有岩心检测机构，所述岩心检测机构设置在两所述导板之间。

9.根据权利要求1-5任一所述的岩心区分模块，其特征在于，所述隔片基体包括底座和上盖，所述底座和上盖围成所述岩心通道，所述动力机构、隔片仓、滑块和导板设置在所述底座上。

10.一种适用于小井眼的井下仪器，包括岩心筒和液压动力系统，其特征在于，包括如权利要求7所述的岩心区分模块，所述岩心区分模块与所述岩心筒相接，所述液压动力系统与所述液压推力缸相接，用以为所述液压推力缸提供液压动力。

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