一种用于斜井取心的取心工具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于斜井取心的取心工具，属于石油设备领域。该取心工具包括悬挂机构、取心内筒、柔性管、与取心内筒外径一致的漂浮内筒、钢球、球座、锥形卡槽。漂浮内筒包括上部限流段和下部气腔段。下部气腔段设置有轴对称的筒状环形腔体，外部的环形腔体作为封闭式气腔，内部的筒形腔体穿过漂浮内筒的中轴线，用作清洗通道；上部限流段的中心处设置有球座，锥形卡槽设置在球座上，钢球通过锥形卡槽单向地座入球座中，用于封堵清洗通道。悬挂机构、柔性管、漂浮内筒的上部限流段顺次连接，漂浮内筒的下部气腔段、取心内筒同心地连接。本实用新型专利技术的取心工具能使取心内筒和取心外筒有效居中，且不影响岩屑清洗，实现对斜井高效取心。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石油设备领域，特别涉及一种用于斜井取心的取心工具。
技术介绍
在油气生产及地质勘探钻井过程中，通常需要将井下岩层的岩心取出进行评估。目前最常用的取心工具为双筒取心工具，其包括取心外筒以及利用悬挂机构悬挂在该取心外筒中心处的取心内筒。但是，该双筒取心工具对于直井段的效果较好，而对于斜井段，由于取心内筒和取心外筒的刚性不同，取心内筒在重力作用下容易靠在外筒的内壁上，而当岩心进入取心内筒后，其下沉会更加明显，即取心内筒和取心外筒之间的同心度较差。如此将造成取心内筒损坏并使取心过程失败。所以，提供一种适用于斜度井取心的取心工具十分必要。为了解决如上问题，现有技术提供了一种可用于斜井取心的取心筒结构，其通过在取心内筒的外壁上沿轴向粘接有至少2个以上环形的稳定器，且每个稳定器之间的安装间距为2.5-4米，并使稳定器的外径小于取心外筒内径，从而来提高取心内筒与取心外筒的同心度。然而，设计人发现现有技术至少存在以下问题：现有技术提供的取心筒结构改善取心内筒和取心外筒之间同心度的效果并不明显，且易造成两者之间的钻井液流通空间狭小，不利于对岩屑的清洗能力。
技术实现思路
本技术实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种能使取心内筒和取心外筒有效居中，保持较好的同心度且不影响岩屑清洗的用于斜井取心的取心工具。具体技术方案如下：一种用于斜井取心的取心工具，包括悬挂机构、取心内筒，进一步地，所述取心工具还包括柔性管、钢球、球座、锥形卡槽、与所述取心内筒外径一致的漂浮内筒；所述漂浮内筒包括上部限流段和下部气腔段，所述下部气腔段设置有轴对称的筒状环形腔体，外部的环形腔体作为封闭式气腔，内部的筒形腔体穿过漂浮内筒的中轴线，用作清洗通道；所述上部限流段的中心处设置有球座，所述锥形卡槽设置在所述球座上，所述钢球通过所述锥形卡槽单向地座入所述球座中，用于封堵所述清洗通道；所述悬挂机构、所述柔性管、所述漂浮内筒的上部限流段顺次连接，所述漂浮内筒的下部气腔段、所述取心内筒同心地连接。具体地，作为优选，所述封闭式气腔的体积为0.05m3～0.2m3的范围内。具体地，作为优选，所述清洗通道与所述球座共用一条中心线，且彼此连通。具体地，作为优选，所述漂浮内筒的上部限流段为锥形漏斗结构，且所述球座设置在所述锥形漏斗结构的锥形端部。具体地，作为优选，所述球座呈圆筒形结构，且中部设置有用于容纳所述锥形卡槽的阶梯槽。具体地，作为优选，所述锥形卡槽包括两个对称的卡臂，两个所述卡臂均可绕所述卡臂与所述球座的连接点向下运动，以单向地扩大所述锥形卡槽的进口。具体地，作为优选，所述柔性管的两端分别与所述悬挂机构以及所述漂浮内筒的上部限流段螺纹连接。具体地，作为优选，所述漂浮内筒的下部气腔段与所述取心内筒的上端螺纹连接。本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本技术实施例提供的具有如上结构的取心工具，适用于斜井取心，一方面，通过设置具有封闭式气腔的漂浮气筒，在柔性管的辅助作用下，利用该封闭式气腔提供的浮力来平衡岩心的部分重力，从而实现由漂浮内筒和取心内筒组成的内筒结构能够与取心外筒实现相对居中，保持较好的同心度。另一方面，通过设置清洗通道，来利用钻井液通过其中来进行岩屑清洗，而当取心内筒不再需要循环钻井液时，通过使用钢球单向地进入球座内进行座封，以满足在取心时破碎的岩心不会从取心内筒中散离出去。可见，本技术实施例提供的取心工具能够对斜井进行高效取心，提高取心效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的用于斜井取心的取心工具的结构示意图。附图标记分别表示：1悬挂机构，2取心内筒，3柔性管，4漂浮内筒，401上部限流段，402下部气腔段，4021封闭式气腔，4022清洗通道，5钢球，6球座，7锥形卡槽。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。如附图1所示，本技术实施例提供了一种用于斜井取心的取心工具，包括悬挂机构1、取心内筒2，进一步地，该取心工具还包括柔性管3、钢球5、球座6、锥形卡槽7、与取心内筒2外径一致的漂浮内筒4。漂浮内筒4包括上部限流段401和下部气腔段402。其中，下部气腔段402设置有呈轴对称的筒状环形腔体，外部环形腔体作为封闭式气腔4021，内部筒形腔体穿过漂浮内筒4的中轴线，用作清洗通道4022；上部限流段401的中心处设置有球座6，锥形卡槽7设置在球座6上，钢球5通过锥形卡槽7单向地座入球座6中，用于封堵清洗通道4022。悬挂机构1、柔性管3、漂浮内筒4的上部限流段401顺次连接，漂浮内筒4的下部气腔段402、取心内筒2同心地连接。本技术实施例提供的具有如上结构的取心工具，适用于斜井取心，一方面，通过设置具有封闭式气腔4021的漂浮气筒，在柔性管3的辅助作用下，利用该封闭式气腔4021提供的浮力来平衡岩心的部分重力，从而实现由漂浮内筒4和取心内筒2组成的内筒结构能够与取心外筒实现相对居中，保持较好的同心度。另一方面，通过设置清洗通道4022，来利用钻井液通过其中来进行岩屑清洗，而当取心内筒2不再需要循环钻井液时，通过使用钢球5单向地进入球座6内进行座封，以满足在取心时破碎的岩心不会从取心内筒2中散离出去。可见，本技术实施例提供的取心工具能够对斜井进行高效取心，提高取心效率。其中，本技术实施例通过使用柔性管3，防止浮力导致的局部位置上翘，举例来说，该柔性管3可以采用橡胶类材料一体成型制备得到，且其两端可以加工成具有适当的硬度，以便于和悬挂机构1及漂浮内筒4的连接。可以理解的是，悬挂机构1用于将由漂浮内筒4和取心内筒2组成的内筒结构居中地悬挂在取心外筒中。本技术实施例提供的取心工具中，通过设置有封闭式气腔4021，并使封闭式气腔4021与取心内筒2和漂浮内筒4共用一个中心轴，以保证由取心内筒2和漂浮内筒4构成的内筒结构尽可能地与取心外筒相对居中。根据实际所需的浮力要求，封闭式气腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于斜井取心的取心工具，包括悬挂机构、取心内筒，其特征在于，所述取心工具还包括柔性管、钢球、球座、锥形卡槽、与所述取心内筒外径一致的漂浮内筒；所述漂浮内筒包括上部限流段和下部气腔段，所述下部气腔段设置有呈轴对称的筒状环形腔体，外部的环形腔体作为封闭式气腔，内部的筒形腔体穿过漂浮内筒的中轴线，用作清洗通道；所述上部限流段的中心处设置有球座，所述锥形卡槽设置在所述球座上，所述钢球通过所述锥形卡槽单向地座入所述球座中，用于封堵所述清洗通道；所述悬挂机构、所述柔性管、所述漂浮内筒的上部限流段顺次连接，所述漂浮内筒的下部气腔段、所述取心内筒同心地连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于斜井取心的取心工具，包括悬挂机构、取心内筒，其特征在于，
所述取心工具还包括柔性管、钢球、球座、锥形卡槽、与所述取心内筒外径一
致的漂浮内筒；
所述漂浮内筒包括上部限流段和下部气腔段，所述下部气腔段设置有呈轴
对称的筒状环形腔体，外部的环形腔体作为封闭式气腔，内部的筒形腔体穿过
漂浮内筒的中轴线，用作清洗通道；所述上部限流段的中心处设置有球座，所
述锥形卡槽设置在所述球座上，所述钢球通过所述锥形卡槽单向地座入所述球
座中，用于封堵所述清洗通道；
所述悬挂机构、所述柔性管、所述漂浮内筒的上部限流段顺次连接，所述
漂浮内筒的下部气腔段、所述取心内筒同心地连接。
2.根据权利要求1所述的取心工具，其特征在于，所述封闭式气腔的体积
为0.05m3-0.2m3的范围内。
3.根据权利要求2所述的取心工具，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彬，孙志和，刘蜀平，虞海法，耿彤，杜立红，王倩，黄建喜，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11