專利名稱:多用取芯工具的制作方法
本實用新型是一種用于鉆井取心作業(yè)中的取心工具，該工具采用配套部件分別組裝，便可實現(xiàn)常規(guī)的單筒取心、中長筒取心、定向井取心及密閉取心的多種用途。
目前國內(nèi)外尚無此類多種用途的鉆井取心工具，國內(nèi)取心工具主要有以下方面的不足(1)取心工具的巖心筒采用內(nèi)、外筒結(jié)構(gòu)，取心作業(yè)時，由于鉆壓下外筒的彎曲和本身內(nèi)外筒的組合方式，引起內(nèi)巖心筒隨外巖心筒一起旋轉(zhuǎn)，造成磨心問題，從而影響了收獲率。(2)取芯工具的割心機構(gòu)采用投球加壓的方式，使內(nèi)筒組下移，推動巖心爪順鉆頭斜坡插入巖心的辦法割心，該結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作麻煩，割心的準(zhǔn)確率不高。(3)取心工具的懸掛部分采用預(yù)壓彈簧、鋼球定位等懸掛方式，造成配件多、拆裝困難，不夠安全可靠的問題。
本實用新型的任務(wù)在于提供一種收獲率高、割心方便、使用方便的多用途鉆井取心工具，它配備多種類型的取心鉆頭和割心機構(gòu)，適應(yīng)從軟到硬的各種地層、從淺到深的各個井段。該工具還能組裝成定向井工具用于破碎性灰?guī)r的取心作業(yè)，同時還能組裝成密閉取心工具，取心效果比一般工具顯著提高。
多用取心工具為了防止磨心，在巖心筒上采用了上、下軸承和底軸承的設(shè)計，由于三種軸承的有效作用，保證了取心作業(yè)中，外筒轉(zhuǎn)而內(nèi)筒不轉(zhuǎn)，各個軸承使用了有效的“O”型密封圈，與其軸承有著“密封保穩(wěn)徑、穩(wěn)徑促密封，密封穩(wěn)徑保靈活”的關(guān)系，保證了動密封，實現(xiàn)了內(nèi)筒不被帶轉(zhuǎn)，避免了磨心。割心機構(gòu)采用了四種類型的巖心爪，配合相應(yīng)的磨臺肩工藝，可進行自動割心操作，割心的有效率大大提高。該工具的懸掛總成采用密封銷子或分段式聯(lián)接銷懸掛連接，結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，省時省力。該工具的安全接頭設(shè)計為整個斜面受力的鋸齒扣型，比目前梯形扣的安全接頭體積力，強度大，合理可靠。該工具采用“O”型密封圈，解決了內(nèi)筒密封、軸承密封和安全接頭密封等有關(guān)密封問題，并實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)條件下的動密封。
附圖1是多用取心工具的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是多用取心工具的帶扣卡板巖心爪(15)。
附圖3是多用取心工具的帶扣摩擦巖心爪(16)。
附圖4是多用取心工具的活套式卡板巖心爪(17)。
附圖5是多用取心工具的活套式摩擦巖心爪(18)。
附圖6是定向井取心工具結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖7是密閉取心工具結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合附圖作進一步說明附圖1描述的是多用取芯工具用作常規(guī)單筒取芯工具的結(jié)構(gòu)示意圖。安全接頭(1)設(shè)計為整個下斜面受力的鋸齒扣型(2)，在安全接頭與外筒的聯(lián)接處有一道“O”型密封圈(13)，軸承座(7)為一環(huán)形槽結(jié)構(gòu)，取代了已有技術(shù)中的分水接頭部分，結(jié)構(gòu)大為簡化，無效部分僅為0.58米，而已有技術(shù)為1.37米。懸掛總成(3)，由軸承蓋(4)、上軸承(5)、下軸承(6)組成，上下軸承安裝在懸掛總成內(nèi)。密封銷子(8)把懸掛總成(3)與懸掛接頭(10)連接起來，并用密封套(9)有效密封定位。上軸承(5)和下軸承(6)均為特別設(shè)計的彈道穩(wěn)徑推力球軸承，它即能承受較大的推力，又有穩(wěn)徑的作用，保證了懸掛總成轉(zhuǎn)動靈活與平穩(wěn)。附圖2描述的是多用取心工具的割心機構(gòu)示意圖，帶扣卡板巖心爪(15)裝在取心鉆頭(14)上，圖3的帶扣摩擦巖心爪(16)；圖4的活套或卡板巖心爪(17)；圖5的活套式摩擦巖心爪(18)的組裝形式均與圖2一致。這四種類型的巖心爪分別用于單筒與中長筒取心的軟、硬地層。取心鉆頭(14)是一種雙臺階鉆頭。
附圖6描述的是多用取心工具組裝成定向井取心工具。在組裝中，將雙臺階取心鉆頭(14)及卡板巖心爪(15)換去，在外筒(12)下端裝上斜井取心鉆頭(19)，在內(nèi)筒(11)下端裝上內(nèi)筒底接頭(20)，軸承套(21)，巖心爪(17)，底軸承(23)及“O”型密封圈(24)即成。組裝成定向取心工具后，由于上端懸掛軸承和下端底軸承的有效作用，能保證該工具在任何斜度的井眼取心時，內(nèi)筒也不會偏離中軸線，從而不會被外筒帶轉(zhuǎn)造成磨心，故能保證收獲率，達(dá)到定向井有效取心的目的。該工具的底軸承(23)是具有良好的穩(wěn)徑作用的徑向穩(wěn)定球軸承，并且“O”型密封圈(24)為特殊橡膠制成的新型密封膠圈，能有效地實現(xiàn)動密封，從而保證底軸承的有效作用。斜井取心鉆頭(19)也是一種雙臺階鉆頭。
附圖7描述的是多用取心工具組裝成密閉取心工具。組裝時，在定向井取心工具的基礎(chǔ)上，將內(nèi)筒(11)下端加裝密封膠環(huán)(25)，在鉆頭進口內(nèi)，加裝組合密閉堵頭(26)，“O”型密封圈(27)，剪銷(28)，在工具上端裝上密封絲堵(29)，并將密封銷子(8)換成分段式聯(lián)接銷(30)，將懸掛接頭(10)改換成密閉式懸掛接頭(31)即成。在進行密閉取心作業(yè)前，在內(nèi)筒內(nèi)灌滿密閉液，下鉆到底，泥漿處理好，示蹤劑加入量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，加壓3～4噸鉆進至剪斷剪銷(28)，將組合密閉堵頭(26)頂入內(nèi)筒，便可進行密閉取心作業(yè)。密閉取心時，不斷形成的巖心進入內(nèi)筒，同時將內(nèi)筒的密閉液從巖心周圍擠出鉆頭口，在鉆頭口處形成密閉富集環(huán)帶，它可以阻擋泥漿的沖刺而有效地保護新形成的巖心，使之不受泥漿的污染，達(dá)到密閉取心之目的。本工具所使用的密封膠環(huán)(25)，能有效地防止密閉液的漏失和有效地阻擋泥漿進入內(nèi)筒，防止泥漿污染巖心，從而保證密閉取心的成功。進行定向井和密閉取心作業(yè)時，也應(yīng)配合磨臺肩工藝，進行自動割心的操作，可保證有效取芯。
權(quán)利要求
1.一種由安全接頭、內(nèi)外巖心筒、巖心爪、鉆頭、密封件和連接件組成的多用取心工具，其特征是巖心筒采用了上下軸承和底軸承的設(shè)計，割心機構(gòu)采用雙面倒角式卡板巖心爪和摩擦式巖心爪，安全接頭為鋸齒型扣，懸掛總成包括軸承蓋4、上軸承5和下軸承6，上下軸承安裝在懸掛總成內(nèi)，由密封銷子8把懸掛總成3和懸掛接頭10相連接，并用密封套9定位，軸承座7是一個環(huán)形槽的結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的取心工具，其特征是割心機構(gòu)采用雙面倒角式帶扣卡板巖心爪15。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的取心工具，其特征是割心機構(gòu)采用雙面倒角內(nèi)藏式卡板巖心爪17。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的取心工具，其特征是割心機構(gòu)采用帶扣摩擦巖心爪16。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的取心工具，其特征是割心機構(gòu)采用活套式摩擦巖心爪18。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的取心工具，其特征是定向井取心工具在外筒12下端裝上斜井取心鉆頭19，內(nèi)筒下端11裝上內(nèi)筒底接頭20，軸承套21、巖心爪17和底軸承23以及O型密封圈24。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的取心工具，其特征是密閉取心工具在內(nèi)筒11下端裝有密封膠環(huán)25，組合密閉堵頭26，O型密封圈27和剪銷28，在工具上端裝上密封絲堵29，懸掛接頭為密閉式懸掛接頭31。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的取心工具，其特征是取心鉆頭14和斜井取心鉆頭19是一種雙臺階取心鉆頭。
專利摘要
一種多用取心工具，其特征是巖心筒采用了上下軸承和底軸承的設(shè)計，割心機構(gòu)配備有雙面倒角式卡板巖心爪和摩擦式巖心爪，懸掛總成采用銷子懸掛的方式，與不同類型的取心鉆頭共同工作，便可實現(xiàn)常規(guī)的單筒取心、中長筒取心、定向井取心及密閉取心的多種用途。該工具取心收獲率高，使用方便，配合磨臺肩工藝，可進行自動割心，它適應(yīng)從軟到硬的各種地層，從深到淺的各個井段，是有效地完成多種取心作業(yè)的一種新型取心工具。
文檔編號E21B10/02GK87201797SQ87201797
公開日1988年1月13日 申請日期1987年2月9日
發(fā)明者蔣應(yīng)政 申請人:江蘇石油勘探局鉆井公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan