一种单管循环降温取心钻头制造技术

本实用新型专利技术提供一种单管循环降温取心钻头，包括：内筒；外筒，套设在所述内筒的外部，所述外筒与内筒之间具有环空；第一连接环，其内边缘与所述内筒的顶端相连，外边缘与所述外筒的顶端相连；所述第一连接环上设有至少一个注入口；第二连接环，其内边缘与所述内筒的末端相连，外边缘与所述外筒的末端相连。本实用新型专利技术提供了一种单管循环降温取心钻头，提供环形空间填充冷却液或气，以降低钻进过程中产生的热量，有效增加取心成功率，且在取心后可以顺利取出岩心，并且保证岩心内部孔隙结构及渗透率不会被破坏，从而确保了后期岩石实验结果的准确性。

Single tube circulating cooling coring bit

The utility model provides a single-tube circulating cooling coring bit, which comprises an inner cylinder, an outer cylinder sleeved on the outer part of the inner cylinder with an annulus between the outer cylinder and the inner cylinder, a first connecting ring whose inner edge is connected with the top of the inner cylinder, an outer edge is connected with the top of the outer cylinder, and a first connecting ring is arranged on the top of the outer cylinder. At least one injection port; a second connecting ring with an inner edge connected to the end of the inner cylinder and an outer edge connected to the end of the outer cylinder. The utility model provides a single-pipe circulating cooling coring bit, which provides annular space filled with cooling fluid or gas to reduce the heat generated during drilling, effectively increases the success rate of coring, smoothly removes the core after coring, and ensures that the pore structure and permeability in the core are not destroyed, thereby ensuring that the heat generated during drilling is reduced. The accuracy of late rock experiment results.

【技术实现步骤摘要】
一种单管循环降温取心钻头
本技术涉及一种在石油勘探开发行业中用于岩石取心时使用的工具，尤其涉及一种单管循环降温取心钻头。
技术介绍
在石油勘探与开发过程中，经常需要进行钻井取心作业以获得地下岩石—“岩心”，用以分析石油的生、储特征，落实四性关系(岩性、电性、含油性、物性)及计算油气资源量，而岩石取心是其中重要的工作之一。石油及地质钻探取心钻头，连接于取心钻具头部，一般的取心工具为圆管状，利用特殊的驱动设备，破碎岩层的同时，在钻头的中心形成圆柱状地质岩样，进入取心钻具内。该类钻头配合专门取心钻具，具有效率快，成本低的特点。取心钻头钻头刃部采用硬质合金制造，适用于研究用的取心工作。但该类型取心钻头的缺点是取心慢，取心过程中产生的热量难以散去，且取心后易卡断，产生应力集中，对岩心实验结果及岩心采取率造成很大影响。目前国内外在用的取心钻头没有考虑岩心钻取过程中产生的摩擦热量，由于岩心筒与岩心产生了大量摩阻，且由此引起的摩阻不断增加，所以热量和摩阻对岩心后期的实验及岩心采收率都造成极大影响，大大降低了取心成功率。因此，如何解决取心过程中产生的热量难以散去的问题仍是亟待攻克的难题。
技术实现思路
本技术的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本技术而学习。为了解决在取心慢，取心过程中产生的热量难以散去，且取心后易卡断，产生应力集中，严重影响岩心实验结果及岩心采取率等问题。本技术提供一种单管循环降温取心钻头，包括：内筒；外筒，套设在所述内筒的外部，所述外筒与内筒之间具有环空；第一连接环，其内边缘与所述内筒的顶端相连，外边缘与所述外筒的顶端相连；所述第一连接环上设有至少一个注入口；第二连接环，其内边缘与所述内筒的末端相连，外边缘与所述外筒的末端相连。在本技术的一个实施例中，还包括锥形齿，设置在所述第二连接环上。在本技术的一个实施例中，所述锥形齿为50°～70°。在本技术的一个实施例中，所述注入口为2～5个，沿周向均匀分布在所述第一连接环上。在本技术的一个实施例中，所述第二连接环上设有至少一个排出口。在本技术的一个实施例中，所述排出口为2～5个，沿周向均匀分布在所述第二连接环上。在本技术的一个实施例中，所述排出口与所述注入口相对设置。本技术提供了一种单管循环降温取心钻头，提供环形的空间用于填充冷却液或气，以降低钻进过程中产生的热量，有效增加取心成功率，且在取心后可以顺利取出岩心，并且保证岩心内部孔隙结构及渗透率不会被破坏，从而确保了后期岩石实验结果的准确性。通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。附图说明下面通过参考附图并结合实例具体地描述本技术，本技术的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本技术的解释说明，而不构成对本技术的任何意义上的限制，在附图中：图1为本技术实施例的单管循环降温取心钻头的结构示意图。具体实施方式如图1所示，本技术提供一种单管循环降温取心钻头，包括内筒10、外筒20、第一连接环40、第二连接环50。其中：内筒10为中空筒状结构，外筒20也为中空筒状结构。外筒20套设在内筒10的外部，外筒20与内筒10之间具有环空30。在取心过程中，可以向环空30内填充水、气体或者冷冻液等，用以降低取心过程中产生热量，解决取心后岩心不易取出的现象。环空30的设置可以确保取心过程中内筒10与岩心产生的热量不会传到外筒20，将岩心与液体有效隔离，岩心不会被液体污染。第一连接环40与内筒10的顶端、外筒20的顶端相连，更具体地，第一连接环40的内边缘与内筒10的顶端相连，第一连接环40的外边缘与外筒20的顶端相连。第一连接环上设有至少一个注入口41；在具体实施时，注入口41可以为2～5个，例如是3个，沿周向均匀分布在所述第一连接环40的环面上。在取心过程中可以通过注入口41预先在环空30内填充液体或气体后，填充完毕后，通过密封盖将注入口41进行密封。第二连接环50与内筒10的顶端、外筒20的顶端相连，更具体地，第二连接环50的内边缘与内筒10的末端相连，第二连接环50的外边缘与外筒20的末端相连。在本技术的一个实施例中，所述第二连接环50上设有至少一个排出口51；在具体实施时，排出口51可以为2～5个，例如是3个，沿周向均匀分布在所述第二连接环50的环面上。在具体实施时，注入口41与排出口51可以相对设置，也就是说，注入口41与排出口51的连线与内筒或外筒的中心轴线相平行。需要说明的是，注入口41与排出口51的数量可以相同，也可以不同。注入口41与排出口51也可以不相对设置。在大量取心过程中，通过注入口41以及排出口51可以采用循环的方式降低取心过程中产生的热量及摩阻，防止热量和摩阻对岩心造成影响。此外，也可以先采用密封盖将排出口51密封后，通过注入口41在环空30内填充液体或气体后，填充完毕后，采用密封盖将注入口41进行密封。在本实施例中，还可以包括锥形齿60，设置在第二连接环50上。所述锥形齿为50°～70°，例如是60°。锥形齿60的设置可以有效提高取心速度，以降低取心过程中产生的热量和摩阻，确保岩心的内部结构在取心阶段不会被改变，在后期岩石相关室内实验中确保实验数据真实有效，提高了实验数据的准确性和可参考程度。本技术提供了一种单管循环降温取心钻头，针对取心易破坏，易受液体污染，岩心不好取出等难题，没有充分考虑摩阻和热量的影响，增加了外筒、内筒及环形空间，可以填充液体、气体及冷冻液，以降低取心过程中产生的热量及摩阻，同时选用60°的锥型齿有效提高取心速度，达到既能有效提高岩心采收率，又快速方便的取出岩心，减少液体对岩心的污染，且保证岩心在钻取过程中内部孔隙度及渗透率不受影响，确保后期岩石相关室内实验的准确性。本技术通过在取心钻头上设计出外筒及内筒，形成环形空间，通过注入口和排出口来循环液体、气体及冷冻液等，通过锥型齿，提高了取心速度，减少产生摩阻和热量的时间；达到降低取心过程中的摩阻和热量的目的。利用本技术提供的单管循环降温取心钻头可以在室内及现场取心过程中大大提高取心效率，确保取心过程中不对岩心造成损伤，对实验数据有效性及准确性有支撑作用，为后期工程方案及钻井设计的制定奠定良好基础，具有很好的推广应用前景。本技术提供的单管循环降温取心钻头既能有效提高取心速度，又能降低取心过程中产生的热量及摩阻，有效提高岩心采收率，快速便捷的取出岩心，同时也减少液体对岩心的污染。在岩石取心阶段确保岩心的内部结构，例如孔隙度、渗透率、应力分布等不会被改变，在后期岩石相关室内实验，例如岩心孔隙度、岩心渗透率、岩心单轴抗压、三轴抗压等岩石力学实验中确保实验数据真实有效，提高了实验数据的可参考性，为后期钻井设计及钻井参数优选提供了可靠保障。以上参照附图说明了本技术的优选实施例，本领域技术人员不脱离本技术的范围和实质，可以有多种变型方案实现本技术。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本技术较佳可行的实施例而已，并非因此局限本技术的权利范围，凡运用本技术说明书及附图内容所作的等效变化，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单管循环降温取心钻头，其特征在于，包括：内筒；外筒，套设在所述内筒的外部，所述外筒与内筒之间具有环空；第一连接环，其内边缘与所述内筒的顶端相连，外边缘与所述外筒的顶端相连；所述第一连接环上设有至少一个注入口；第二连接环，其内边缘与所述内筒的末端相连，外边缘与所述外筒的末端相连。

【技术特征摘要】
1.一种单管循环降温取心钻头，其特征在于，包括：内筒；外筒，套设在所述内筒的外部，所述外筒与内筒之间具有环空；第一连接环，其内边缘与所述内筒的顶端相连，外边缘与所述外筒的顶端相连；所述第一连接环上设有至少一个注入口；第二连接环，其内边缘与所述内筒的末端相连，外边缘与所述外筒的末端相连。2.根据权利要求1所述单管循环降温取心钻头，其特征在于，还包括锥形齿，设置在所述第二连接环上。3.根据权利要求2所述单管循环降温取心钻头，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：豆宁辉，李燕，何汉平，于玲玲，邢树宾，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11