一種應(yīng)用于液動(dòng)加壓式取心工具的巖心密封裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用于液動(dòng)加壓式取心工具的巖心密封裝置，包括安全接頭、釋放裝置、外筒組件、內(nèi)筒組件和巖心爪組件，其中安全接頭為底部和頂部中空上大下小的圓錐形，安全接頭中部與外筒組件螺紋連接、下部與釋放裝置螺紋連接；內(nèi)筒組件設(shè)置于釋放裝置下方，巖心爪組件設(shè)置于內(nèi)筒組件下方，釋放裝置、內(nèi)筒組件和巖心爪組件位于外筒組件內(nèi)。本發(fā)明能夠合理利用鉆井液的液壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)破碎巖心完全包裹的目的。巖心爪組件塑性變形達(dá)到一定程度時(shí)，鉆井液從巖心密封套與連接套間隙泄放，使巖心不會(huì)受到過(guò)度壓縮，保正巖心的完整性。最終實(shí)現(xiàn)巖心密封套對(duì)破碎巖心完全包裹的目的。竟而保證了在松軟、破碎地層的取心收獲率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
—種應(yīng)用于液動(dòng)加壓式取心工具的巖心密封裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鉆井取心領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于液動(dòng)加壓式取心工具的巖心密封
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]在松軟、破碎地層的取心作業(yè)中，主要存在以下難題:地層膠結(jié)物強(qiáng)度低致使巖心不易成形、難以進(jìn)入取心工具。當(dāng)巖心膠結(jié)物具有較強(qiáng)水敏性時(shí)，在水基鉆井液沖蝕下巖心承載能力降低、易坍塌破碎，造成堵心、磨心現(xiàn)象的發(fā)生，從而影響取心技術(shù)指標(biāo)。在膠結(jié)松散、不均質(zhì)含礫砂礫巖取心過(guò)程中，取心鉆頭和工具振動(dòng)易造成巖心斷裂、破碎。巖心的出筒過(guò)程中，由于巖心柱受力狀態(tài)發(fā)生變化，巖心易坍塌破碎，減小了巖心地質(zhì)分析的選樣范圍，降低了地質(zhì)資料的準(zhǔn)確性。由于這些難題的存在，使得在松軟、破碎地層的取心作業(yè)難度大、取心收獲率較低?，F(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)松軟、破碎地層的取心作業(yè)中使用的取心工具仍較為落后，平均取心收獲率極低，在使用時(shí)容易發(fā)生巖心抽筒或巖心掉落等事故。因此，迫切需要研發(fā)一種適應(yīng)松軟、破碎地層的取心工具，以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，能夠達(dá)到完全包裹破碎巖心，防止巖心抽筒或巖心掉落等事故的發(fā)生，有效提高取心收獲率的應(yīng)用于液動(dòng)加壓式取心工具的巖心密封裝置。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，使用以下技術(shù)方案:
[0005]一種應(yīng)用于液動(dòng)加壓式取心工具的巖心密封裝置，包括安全接頭、釋放裝置、外筒組件、內(nèi)筒組件和巖心爪組件，其中安全接頭為底部和頂部中空上大下小的圓錐形，安全接頭中部與外筒組件螺紋連接、下部與釋放裝置螺紋連接；內(nèi)筒組件設(shè)置于釋放裝置下方，巖心爪組件設(shè)置于內(nèi)筒組件下方，釋放裝置、內(nèi)筒組件和巖心爪組件位于外筒組件內(nèi)；鉆井取心結(jié)束后對(duì)釋放裝置施加液壓力，釋放裝置受壓后脫落，內(nèi)筒組件與巖心爪組件隨懸掛裝置一起下降。所述巖心爪組件包括連接套、巖心密封套、卡箍和卡箍座，連接套側(cè)壁設(shè)置有至少兩個(gè)施壓孔，巖心密封套設(shè)置于連接套內(nèi)側(cè)，將施壓孔密封；連接套側(cè)壁外側(cè)面、施壓孔下方設(shè)置有環(huán)形凸起一；卡箍座設(shè)置于連接套下方，卡箍設(shè)置于卡箍座內(nèi)。為方便描述，做如下簡(jiǎn)稱(chēng):懸掛裝置脫落，內(nèi)筒組件與巖心爪組件隨懸掛裝置一起下降，其下降的距離簡(jiǎn)稱(chēng)為下降距離。環(huán)形凸起一的凸起頂部的寬度為凸一寬，環(huán)形凸起二的凸起頂部的寬度為凸二寬，環(huán)形凸起一的凸起頂部中點(diǎn)和環(huán)形凸起二的凸起頂部中點(diǎn)之間的垂直距離為凸中距。外筒組件包括外筒、加壓短節(jié)和保護(hù)短節(jié)，加壓短節(jié)設(shè)置于外筒下方并位于連接套外偵牝保護(hù)短節(jié)設(shè)置于加壓短節(jié)下方并位于卡箍座外側(cè)，加壓短節(jié)側(cè)壁內(nèi)側(cè)面設(shè)置有環(huán)形凸起二 ；環(huán)形凸起二位于環(huán)形凸起一下方，其凸起頂部相互接觸后密封內(nèi)筒組件與外筒組件之間的環(huán)空空間，凸中距大于下降距離減去二分之一凸一寬再減去二分之一凸二寬、小于下降距離加上二分之一凸一寬再加上二分之一凸二寬。
[0006]所述外筒組件還包括差值短節(jié)，差值短節(jié)設(shè)置于外筒上方或下方，用于調(diào)節(jié)外筒組件整體長(zhǎng)度。
[0007]所述凸中距等于下降距離。
[0008]本發(fā)明有益效果在于:能夠合理利用鉆井液的液壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)破碎巖心完全包裹的目的。在鉆井取心過(guò)程中，鉆井液從安全接頭流經(jīng)釋放裝置后流入內(nèi)外筒之間的環(huán)空部分，最后經(jīng)鉆頭水眼流出，實(shí)現(xiàn)將井底巖屑帶回地面的目的。鉆井取心結(jié)束后對(duì)釋放裝置施加液壓力，釋放裝置受壓后脫落，內(nèi)筒組件與巖心爪組件隨懸掛裝置一起下降。下降后使環(huán)形凸起一和環(huán)形凸起二的凸起頂部相互接觸，從而密封內(nèi)筒組件與外筒組件之間的環(huán)空空間。由于內(nèi)筒組件與外筒組件之間的環(huán)空空間被密封，使得鉆井液的液壓力從施壓孔對(duì)巖心密封套施壓，導(dǎo)致巖心密封套發(fā)生強(qiáng)烈的塑性形變。同時(shí)巖心密封套塑性變形達(dá)到一定程度時(shí)，鉆井液從巖心密封套與連接套間隙泄放，使巖心不會(huì)受到過(guò)度壓縮，保正巖心的完整性。最終實(shí)現(xiàn)巖心密封套對(duì)破碎巖心完全包裹的目的。竟而保證了在松軟、破碎地層的取心收獲率。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明鉆井取心過(guò)程中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為圖1的A-A剖面示意圖。
[0011]圖3為圖1的B部分放大示意圖。
[0012]圖4為本發(fā)明鉆井取心結(jié)束后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖5為圖4的C-C剖面示意圖。
[0014]圖6為圖5的D部分放大示意圖。
[0015]圖7為釋放裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖8為圖7的E-E首I]面不意圖。
[0017]附圖中:1-安全接頭，2-釋放裝置，3-內(nèi)筒組件，4-加壓短節(jié)，5-連接套，6_巖心密封套，7-環(huán)形凸起一，8-環(huán)形凸起二，9-卡箍座，10-卡箍，11-保護(hù)短節(jié)，12-施壓孔。

【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1、圖2和圖3所不,一種應(yīng)用于液動(dòng)加壓式取心工具的巖心密封裝置,包括安全接頭1、釋放裝置2、外筒組件、內(nèi)筒組件3和巖心爪組件，其中安全接頭I為底部和頂部中空上大下小的圓錐形，安全接頭I中部與外筒組件螺紋連接、下部與釋放裝置2螺紋連接；內(nèi)筒組件3設(shè)置于釋放裝置2下方，巖心爪組件設(shè)置于內(nèi)筒組件3下方，釋放裝置2、內(nèi)筒組件3和巖心爪組件位于外筒組件內(nèi)；如圖7和圖8所示，所述巖心爪組件包括連接套5、巖心密封套6、卡箍10和卡箍座9，連接套5側(cè)壁設(shè)置有至少兩個(gè)施壓孔12，巖心密封套6設(shè)置于連接套5內(nèi)側(cè)，將施壓孔12密封；連接套5側(cè)壁外側(cè)面、施壓孔12下方設(shè)置有環(huán)形凸起一 7 ;卡箍座9設(shè)置于連接套5下方,卡箍10設(shè)置于卡箍座9內(nèi)。為方便描述,做如下簡(jiǎn)稱(chēng):懸掛裝置脫落，內(nèi)筒組件3與巖心爪組件隨懸掛裝置一起下降，其下降的距離簡(jiǎn)稱(chēng)為下降距離。環(huán)形凸起一 7的凸起頂部的寬度為凸一寬，環(huán)形凸起二 8的凸起頂部的寬度為凸二寬，環(huán)形凸起一7的凸起頂部中點(diǎn)和環(huán)形凸起二8的凸起頂部中點(diǎn)之間的垂直距離為凸中距。外筒組件包括外筒、加壓短節(jié)4和保護(hù)短節(jié)11，加壓短節(jié)4設(shè)置于外筒下方并位于連接套5外側(cè)，保護(hù)短節(jié)11設(shè)置于加壓短節(jié)4下方并位于卡箍座9外側(cè)，加壓短節(jié)4側(cè)壁內(nèi)側(cè)面設(shè)置有環(huán)形凸起二 8 ;環(huán)形凸起二 8位于環(huán)形凸起一 7下方，其凸起頂部相互接觸后密封內(nèi)筒組件3與外筒組件之間的環(huán)空空間，凸中距大于下降距離減去二分之一凸一寬再減去二分之一凸二寬、小于下降距離加上二分之一凸一寬再加上二分之一凸二寬。外筒組件還包括差值短節(jié)，差值短節(jié)設(shè)置于外筒上方或下方，用于調(diào)節(jié)外筒組件整體長(zhǎng)度。凸中距等于下降距離。本發(fā)明能夠合理利用鉆井液的液壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)破碎巖心完全包裹的目的。在鉆井取心過(guò)程中，鉆井液從安全接頭I流經(jīng)釋放裝置2后流入內(nèi)外筒之間的環(huán)空部分，最后經(jīng)鉆頭水眼流出，實(shí)現(xiàn)將井底巖屑帶回地面的目的。如圖4、圖5和圖6所示，鉆井取心結(jié)束后對(duì)釋放裝置2施加液壓力，釋放裝置2受壓后脫落，內(nèi)筒組件3與巖心爪組件隨懸掛裝置一起下降。下降后使環(huán)形凸起一 7和環(huán)形凸起二 8的凸起頂部相互接觸，從而密封內(nèi)筒組件3與外筒組件之間的環(huán)空空間。由于內(nèi)筒組件3與外筒組件之間的環(huán)空空間被密封，使得鉆井液的液壓力從施壓孔12對(duì)巖心密封套6施壓，導(dǎo)致巖心密封套6發(fā)生強(qiáng)烈的塑性形變。同時(shí)巖心密封套6塑性變形達(dá)到一定程度時(shí)，鉆井液從巖心密封套6與連接套5間隙泄放，使巖心不會(huì)受到過(guò)度壓縮，保正巖心的完整性。最終實(shí)現(xiàn)巖心密封套6對(duì)破碎巖心完全包裹的目的。竟而保證了在松軟、破碎地層的取心收獲率。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于液動(dòng)加壓式取心工具的巖心密封裝置，其特征在于:包括安全接頭(I)、釋放裝置(2)、外筒組件、內(nèi)筒組件(3)和巖心爪組件，其中安全接頭(I)為底部和頂部中空上大下小的圓錐形，安全接頭(I)中部與外筒組件螺紋連接、下部與釋放裝置(2)螺紋連接；內(nèi)筒組件(3)設(shè)置于釋放裝置(2)下方，巖心爪組件設(shè)置于內(nèi)筒組件(3)下方，釋放裝置(2)、內(nèi)筒組件(3)和巖心爪組件位于外筒組件內(nèi)；所述巖心爪組件包括連接套(5)、巖心密封套出)、卡箍(10)和卡箍座(9)，連接套(5)側(cè)壁設(shè)置有至少兩個(gè)施壓孔(12)，巖心密封套(6)設(shè)置于連接套(5)內(nèi)側(cè)，將施壓孔(12)密封；連接套(5)側(cè)壁外側(cè)面、施壓孔(12)下方設(shè)置有環(huán)形凸起一(7);卡箍座(9)設(shè)置于連接套(5)下方，卡箍(10)設(shè)置于卡箍座(9)內(nèi)；外筒組件包括外筒、加壓短節(jié)(4)和保護(hù)短節(jié)(11)，加壓短節(jié)(4)設(shè)置于外筒下方并位于連接套(5)外側(cè)，保護(hù)短節(jié)(11)設(shè)置于加壓短節(jié)(4)下方并位于卡箍座(9)外側(cè)，加壓短節(jié)(4)側(cè)壁內(nèi)側(cè)面設(shè)置有環(huán)形凸起二(8);環(huán)形凸起二(8)位于環(huán)形凸起一(7)下方，其凸起頂部相互接觸后密封內(nèi)筒組件(3)與外筒組件之間的環(huán)空空間。
2.如權(quán)利要求1所述應(yīng)用于液動(dòng)加壓式取心工具的巖心密封裝置，其特征在于:凸中距大于下降距離減去二分之一凸一寬再減去二分之一凸二寬、小于下降距離加上二分之一凸一寬再加上二分之一凸二寬。
3.如權(quán)利要求1所述應(yīng)用于液動(dòng)加壓式取心工具的巖心密封裝置，其特征在于:所述凸中距等于下降距離。
【文檔編號(hào)】E21B25/00GK104314497SQ201410427679
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】何超, 胡畔, 李偉成, 劉彬 申請(qǐng)人:四川川慶石油鉆采科技有限公司