CN2761822Y - 一种玻璃钢取心工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于地质、煤层、建设工程钻探和石油钻井的玻璃钢取心工具，由悬挂总成上接头1、悬挂接头2、轴承上压帽3、外筒上接头4、止动环5、悬挂轴承6、下压帽7、芯轴8、单流球9、球座10、内筒上接头11、外筒12、内筒13、防脱扣环14、内筒下接头15、外接头16、岩心爪体17、岩心爪18、岩心爪19、取心钻头20组成。悬挂总成上接头1、外筒上接头4、外筒12、外筒外接头16、取心钻头20从上至下依次以螺纹相连接；上述各部件连接体内从上至下设有悬挂接头2、内筒12、防脱扣环14、下接头15、岩心爪体17、岩心爪18、岩心爪19。该取心工具适用于较松软地层、中硬地层等各种地层的取心作业，由于采用了玻璃钢内筒，岩心进筒阻力减小，有利于提高岩心收获率和单筒取心进尺。

Description

一种玻璃钢取心工具

技术领域：

本实用新型涉及一种用于地质、煤层、建设工程钻探和石油钻井的取心工具，属于钻井工具类。

背景技术：

目前，现场常用的常规取心工具使用无缝钢管制作内筒，这种特制钢管内筒内部极不光滑，磨擦系数较大，利用这种取心工具在较松散地层和中硬地层中取心时由于岩心中泥质部分遇水膨胀，会因岩心移动阻力过大而造成堵心、磨心而严重影响收获率。据不完全统计，这种常规取心工具发生岩心被堵或被磨的几率占总取心次数的20％左右，因而对取心质量和岩心收获率造成严重影响，不能应用于松散地层中硬地层取心。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种适用于在较松散地层、中硬地层和硬地层取心、而且可以大幅度降低堵心和磨心几率、从而提高岩心收获率的玻璃钢取心工具。

本实用新型的上述目的是通过设计一种用玻璃钢制作内筒的自锁复合式双筒取心工具来实现的。这种双筒取心工具除包括常规取心工具的上接头、外筒外，还设计有悬挂总成、分流总成、旋转总成、玻璃钢内筒、自锁卡箍和卡板式复合岩心爪总成和带U型槽的取心钻头。悬挂总成由上接头和带循环孔的悬挂接头组成，其作用是悬挂取心工具轴承、内筒、附件以及改变循环钻井液的流向；分流总成由带分流孔的轴承芯轴、单流球、单流球座组成，其作用是将钻进过程中的循环钻井液由中心分流到内外筒间隙流道；旋转总成由轴承、轴承压帽、止动环组成，取心钻进过程中通过该总成的作用可使内筒总成不随外筒同步转动而保持相对静止，以有利于保护岩心；外筒由上接头、外筒螺纹接头、外筒和外筒下接头组成，起悬挂内筒总成及组件、传递钻压和扭矩的作用，采用厚壁钢管制作并且两端加工有连接螺纹，以便与外筒螺纹转换接头和钻头连接；内筒由钢质上下接头、玻璃钢内筒组成，岩心进入玻璃钢内筒后，由于阻力比钢管减小70％，因而岩心在筒内移动容易，不易堵心；自锁卡箍和卡板复合岩心爪总成由岩心爪体、自锁式岩心爪和卡板式岩心爪组成，这种复合式岩心爪结构不仅可用于中硬、硬地层，也适用于软地层和破碎地层；带U型槽的取心钻头体内设计有环状U型槽，槽底部钻有均匀分布的圆孔，圆孔直径根据理论计算可使钻井液既可清洁井底又可保护岩心，以防止钻井液冲蚀岩心，有利于提高岩心收获率。

本实用新型具有以下优点：1、适用于较松软地层、中硬地层、硬地层破碎地层等各种地层的取心作业；2、由于采用了玻璃钢内筒，因而岩心进筒阻力减小70％，有利于提高岩心收获率和单筒取心进尺；3、结构简单，设计合理，操作简便，便于推广

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图

图2为玻璃钢内筒防脱扣机构示意图。

图3为玻璃钢内筒防脱螺纹结构图。

具体实施方式：

本实用新型由以下实施例给出，下面结合附图予以说明。

如图所示，本实用新型由悬挂总成上接头1、悬挂接头2、轴承上压帽3、外筒上接头4、止动环5、悬挂轴承6、轴承下压帽7、轴承芯轴8、单流球9、单流球座10、内筒上接头11、外筒12、玻璃钢内筒13、防脱扣环14、内筒下接头15、外接头16、岩心爪体17、岩心爪18、卡板式岩心爪19、取心钻头20组成，其结构、组装关系如下：悬挂总成上接头1上端以钻柱螺纹与钻柱相连接，下端以螺纹与外筒上接头4连接，上接头1内圆面以螺纹与悬挂接头2连接；分流总成的轴承芯轴8置于悬挂接头2内，其上端以螺纹连接有轴承上压帽3，下端外螺纹与内筒上接头11连接，下端内螺纹与单流球座10连接，单流球座10顶部设有单流球9；旋转总成的轴承芯轴8外侧套装有悬挂轴承6，轴承6上方设有止动环5，轴承6、止动环5上方用轴承上压帽3固定，轴承6下方用轴承下压帽7固定，装配完成后，悬挂接头2可自由转动；外筒总成的外筒上接头4上端内螺纹与悬挂总成上接头1连接，下端外螺纹与外筒12连接，外筒12下端外螺纹与外筒下接头16连接，外筒下接头16下端外螺纹与取心钻头20相连接；内筒总成的钢质上接头11与轴承芯轴8连接，钢质上接头11以特殊螺纹及连接方式与玻璃钢内筒13连接，玻璃钢内筒13与玻璃钢内筒下接头15连接；自锁卡箍和卡板式复合岩心爪总成的岩心爪体17内螺纹与玻璃钢内筒13相连接，岩心爪体17内圆斜锥面上设有自锁式岩心爪18，该岩心爪可在内锥体表面上下移动，岩心爪18下端外螺纹与卡板式岩心爪19连接，卡板式岩心爪19的卡板可自由转动；带U型槽的取心钻头总成的取心钻头20上端内螺纹与外筒下接头16连接。其中，悬挂接头2为一变径管状体，其上部环形均布有6个内外双循环孔，上、下端分别设有与上接头1和轴承下压帽7相连接的外螺纹和内螺纹。轴承芯轴8为一中空管状体，其下部侧壁上设有循环通道，上端设有与轴承上压帽连接用外螺纹，下端设有与单流球座10和内筒上接头11相连接的内外螺纹。玻璃钢内筒13内侧设有防脱扣环14，其上端与内筒上接头11以螺纹连接构成防脱扣机构(见图2)，防脱扣环14紧贴玻璃钢内筒13内壁，玻璃钢内筒13与内筒上接头11连接并上紧时，玻璃钢内筒13则不能向内循环而脱扣，从而保证其连接可靠；玻璃钢内筒13上端螺纹为特制锥形管螺纹(见图3中的16B)，并设有限位台肩16A，从而可以保证既可上紧螺纹，又可防止过度锥进而损坏。取心钻头20腔内设置有较深和较宽的U型槽，以减少钻井液从钻头体内冲蚀岩心，钻头切削部分采用金刚石、PDC制作，也可采用刮刀形式，可根据地层岩性选用。

Claims (2)

1、一种玻璃钢取心工具，由悬挂总成上接头(1)、悬挂接头(2)、轴承上压帽(3)、外筒上接头(4)、止动环(5)、悬挂轴承(6)、轴承下压帽(7)、轴承芯轴(8)、单流球(9)、单流球座(10)、内筒上接头(11)、外筒(12)、玻璃钢内筒(13)、防脱扣环(14)、内筒下接头(15)、外接头(16)、岩心爪体(17)、岩心爪(18)、卡板式岩心爪(19)、取心钻头(20)组成，其特征在于：悬挂总成上接头(1)上端以钻柱螺纹与钻柱相连接，下端以螺纹与外筒上接头(4)连接，上接头(1)内圆面以螺纹与悬挂接头(2)连接；分流总成的轴承芯轴(8)置于悬挂接头(2)内，其上端以螺纹连接有轴承上压帽(3)，下端外螺纹与内筒上接头(11)连接，下端内螺纹与单流球座(10)连接，单流球座(10)顶部设有单流球(9)；旋转总成的轴承芯轴(8)外侧套装有悬挂轴承(6)，轴承(6)上方设有止动环(5)，轴承(6)、止动环(5)上方用轴承上压帽(3)固定，轴承(6)下方用轴承下压帽(7)固定，装配完成后，悬挂接头(2)可自由转动；外筒总成的外筒上接头(4)上端内螺纹与悬挂总成上接头(1)连接，下端外螺纹与外筒(12)连接，外筒(12)下端外螺纹与外筒下接头(16)连接，外筒下接头(16)下端外螺纹与取心钻头(20)相连接；内筒总成的钢质上接头(11)与轴承芯轴(8)连接，钢质上接头(11)以特殊螺纹及连接方式与玻璃钢内筒(13)连接，玻璃钢内筒(13)与玻璃钢内筒下接头(15)连接；自锁卡箍和卡板式复合岩心爪总成的岩心爪体(17)内螺纹与玻璃钢内筒(13)相连接，岩心爪体(17)内圆斜锥面上设有自锁式岩心爪(18)，该岩心爪可在内锥体表面上下移动，岩心爪(18)下端外螺纹与卡板式岩心爪(19)连接，卡板式岩心爪(19)的卡板可自由转动；带U型槽的取心钻头总成的取心钻头(20)上端内螺纹与外筒下接头(16)连接。

2、根据权利要求1所述的玻璃钢取心工具，其特征在于：玻璃钢内筒防脱扣结构由内筒接头(11)、玻璃钢内筒(13)和防脱环(14)组成，防脱扣环(14)紧贴内筒(13)内壁，上端内筒上接头(11)连接，玻璃钢内筒(13)以外螺纹与内筒上接头(11)连接；玻璃钢内筒(13)上端螺纹为特制锥形管螺纹，并设有限位台肩。

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