CN202882820U - 一种自洗式松软地层取心工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自洗式松软地层取心工具，主要由上接头、内六方接头、外六方杆、中心套管、扭转弹簧、板阀、加压中心杆、下接头、定位接头、悬挂接头、悬挂总成、取心内筒、透明保形衬筒、取心外筒、岩心爪和取心钻头等件组成。上接头与外六方杆通过螺纹固定；外六方杆与中心套管通过螺纹固定；中心套管、扭转弹簧和板阀通过销轴连接在一起；中心套管与加压中心杆通过销钉固定；内六方接头、下接头、定位接头、取心外筒和取心钻头通过螺纹固定。本实用新型实现了取心内筒自洗、摆脱了井斜对割心效果的影响、高透明度衬筒便于及时获取岩心信息，而且取心不受井斜条件限制，可广泛应用于松软地层的取心领域。

Description

一种自洗式松软地层取心工具

技术领域

本实用新型涉及石油、天然气钻井作业中的取心工具，更具体的说是一种自洗式松软地层取心工具，用于海洋或陆地的松软地层的保形取心。

背景技术

目前国内使用的机械加压式松软地层取心工具存在以下缺陷：①由于工具内筒不能自洗，工具在下钻过程中容易灌入井壁泥饼，造成泥饼堵塞，影响松软岩心进入，影响取心收获率。发明创造名称为“一种松散地层机械加压式密闭取心工具”的中国实用新型（专利号：CN200920244502.3）公开了一种适用于松软地层的取心工具，采用密闭液防止下钻过程中的泥饼进入取心内筒，取心内筒上部通过内筒上堵、下部通过密闭头一起密封取心内筒内的密闭液，密闭结构复杂且对密封要求高；②机械加压式取心工具利用投球向岩心爪传递压力，当疏松地层取心井为定向井或水平井取心时，由于井斜较大，导致机械加压式取心工具内的钢球无法就位，造成割心不到位，影响取心收获率；③原松软地层取心，为保证岩心成形，多采用冷冻保形取心技术，保形筒多为不透明的尼龙或铝合金衬筒，由于衬筒不透明和需要冷冻24小时，现场地质人员无法及时获取岩心中砂岩长度，影响现场的措施及时制定。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种不受井斜条件限制的自洗式松软地层取心专用工具。本实用新型的取心工具解决了工具内筒不能自洗、疏松地层定向井和水平井取心时容易割心不到位、冷冻保形取心无法及时获取岩心中砂岩长度的问题。

本实用新型采用的自洗式松软地层取心工具包括上接头1、外六方杆2、内六方接头3、中心套管4、大钢球5、销钉6、加压中心杆9、下接头10、定位接头11、承压座12、悬挂销钉13、悬挂接头14、悬挂总成15、小钢球16、取心外筒17、取心内筒18、衬筒19、岩心爪20和取心钻头21。其中，六方接头3、下接头10、定位接头11、取心外筒17和取心钻头21连接组成外部组合。上接头1、外六方杆2、中心套管4、加压中心杆9、承压座12、悬挂接头14、悬挂总成15、取心内筒18和岩心爪20连接组成内部组合。衬筒19设置在取心内筒18内。中心套管4和加压中心杆9通过销钉6连接，大钢球5与加压中心杆9顶部的钢球座配合。在中心套管4下端部通过扭转弹簧和销轴7铰链板阀8，板阀8与加压中心杆9形成间隔阻挡配合。所述的悬挂总成15轴承盒和轴承托、分水接头，小钢球16与分水接头的球座配合。

上述方案还包括：承压座12与悬挂接头14和定位接头11之间采用径向分布的销钉13或悬挂球与球堵配合连接；所述衬筒19选用透明材料。

本实用新型的有益效果是：①取心内筒可实现自洗，取心前通过清洗内筒去除内筒泥饼，从根本上解决了泥饼对取心收获率的影响；②通过板阀向加压中心杆和岩心爪传递压力，使其彻底摆脱了井斜对割心效果的影响；③使用高透明度的保形衬筒替代尼龙或铝合金衬筒，满足了现场地质人员第一时间获取岩心信息的需要。

附图说明

图1为本实用新型的自洗式松软地层取心工具的结构示意图。

图中标记：1.上接头  2.外六方杆  3.内六方接头  4.中心套管  5.大钢球  6.销钉  7.销轴  8.板阀  9.加压中心杆  10.下接头  11.定位接头  12.承压座  13.悬挂销钉  14.悬挂接头  15.悬挂总成  16.小钢球  17.取心外筒  18.取心内筒  19.透明保形衬筒  20.岩心爪  21.取心钻头

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。

参照附图1，本实施例主要由上接头1、内六方接头3、外六方杆2、中心套管4、扭转弹簧、板阀8、加压中心杆9、下接头10、定位接头11、悬挂接头14、悬挂总成15、取心内筒18、透明保形衬筒19、取心外筒17、岩心爪20和取心钻头21等件组成。上接头1与外六方杆2通过螺纹连接固定。外六方杆2与中心套管4通过螺纹连接固定。中心套管4与加压中心杆9通过销钉6连接固定。板阀8通过销轴7安装在中心套管4下端部，板阀8和销轴7上还装有扭转弹簧，使得板阀8抱紧加压中心杆9，并在加压中心杆9下落后关闭上部水眼和传递压力。内六方接头3、下接头10、定位接头11、取心外筒17和取心钻头21通过螺纹连接固定。承压座12与悬挂接头14通过销钉13连接固定在定位接头11上（或者定位接头11通过球堵、悬挂球与悬挂接头14、承压座12连接固定在一起，具体与CN200920244502.3专利相似）。悬挂接头14、悬挂总成15、取心内筒18和岩心爪20通过螺纹固定在一起。透明保形衬筒19置于取心内筒18内。

悬挂总成15主要由轴承盒和轴承托、分水接头组成，连接悬挂接头14和取心内筒18之间，作用是通过悬挂销钉悬挂取心工具的轴承和内筒，悬挂总成的轴承使得内筒不跟随外筒转动。投入小钢球后，通过分水接头改变钻井液的流向，避免钻井液冲蚀岩心。

当进行取样作业时，将内六方接头3、下接头10、定位接头11、取心外筒17和取心钻头21连接组成外部组合，上接头1、外六方杆2、中心套管4、加压中心杆9、承压座12、悬挂接头14、悬挂总成15、取心内筒18和岩心爪20连接组成内部组合，透明保形衬筒19设置在取心内筒18内。从井口将取心工具与钻具连接好，利用常规钻铤和钻杆将取心工具下到井底取心层位，开泵大排量循环钻井液将下钻过程中灌入透明保形衬筒19内的泥饼清洗干净，同时清洗干净井底。进行取心作业前，投入小钢球16到取心内筒18上部锥形水眼处封堵水眼，分水接头改变钻井液循环通道，使钻井液不再冲洗透明保形衬筒19，确保取心作业时进入透明保形衬筒19的岩心不受钻井液的冲蚀。取心结束后，上提钻具将外六方杆2上半部分抽出内六方接头3，投入大钢球5到加压中心杆9的顶部，开泵憋压剪断销钉6，加压中心杆9与中心套管4脱开，下行至承压座12顶端。与此同时，通过销轴7安装在中心套管4的板阀8在扭转弹簧的作用下反转将上部水眼关闭。下放钻具，上部钻具的重量通过板阀8 和加压中心杆9加到承压座12上，剪断悬挂销钉13，继续加压完成割心作业。

本实用新型的取心工具采用可清洗内筒结构，彻底解决了下钻过程中由于泥饼进入内筒而对取心收获率造成的影响。板阀8安装在中心套管4端部，加压割心时，通过板阀8将上部钻具的重量传递给加压中心杆9，该机械加压结构不受井斜条件的限制，使该新型松软地层取心工具彻底摆脱了井斜对机械加压装置割心效果的影响。另外保形衬筒15为高透明度保形衬筒，使得现场地质人员可以在岩心出筒后第一时间进行隔筒岩性描述，为快速合理的制定下部施工措施打好基础。

Claims (3)

1.一种自洗式松软地层取心工具，包括上接头（1）、外六方杆（2）、内六方接头（3）、中心套管（4）、大钢球（5）、销钉（6）、加压中心杆（9）、下接头（10）、定位接头（11）、承压座（12）、悬挂销钉（13）、悬挂接头（14）、悬挂总成（15）、小钢球（16）、取心外筒（17）、取心内筒（18）、衬筒（19）、岩心爪（20）和取心钻头（21）；其中，六方接头（3）、下接头（10）、定位接头（11）、取心外筒（17）和取心钻头（21）连接组成外部组合；上接头（1）、外六方杆（2）、中心套管（4）、加压中心杆（9）、承压座（12）、悬挂接头（14）、悬挂总成（15）、取心内筒（18）和岩心爪（20）连接组成内部组合；衬筒（19）设置在取心内筒（18）内；其特征在于：中心套管（4）和加压中心杆（9）通过销钉（6）连接，大钢球（5）与加压中心杆（9）顶部的钢球座配合，在中心套管（4）下端部通过扭转弹簧和销轴（7）铰链板阀（8），板阀（8）与加压中心杆（9）形成间隔阻挡配合；所述的悬挂总成（15）轴承盒和轴承托、分水接头，小钢球（16）与分水接头的球座配合。

2.根据权利要求1所述的自洗式松软地层取心工具，其特征在于：承压座（12）与悬挂接头（14）和定位接头（11）之间采用径向分布的销钉（13）或悬挂球与球堵配合连接。

3.根据权利要求1或2所述的自洗式松软地层取心工具，其特征在于：所述衬筒（19）选用透明材料。