一种水平井取心工具制造技术

本发明专利技术公开了一种水平井取心工具，包括悬挂短节、旋转总成、上稳定器、外筒、内筒、下稳定器、岩心爪组件、内筒稳定器和钻头，所述的悬挂短节的端部固定连接有轴承盒，旋转总成包括心轴，心轴与轴承盒之间设置有推力轴承，推力轴承的一端顶在心轴的台阶面上、另一端顶悬挂短节的端面，所述的心轴与悬挂短节之间还设置有向心轴承，向心轴承与推力轴承之间设置有间隔部件，向心轴承的另一侧的悬挂短节上还设置有用于定位向心轴承的轴向钢丝挡圈；所述的岩心爪组件上套设有所述的内筒稳定器。本发明专利技术的水平井取心工具，适用于水平井取心，保持内筒居中，取心更方便。

【技术实现步骤摘要】
一种水平井取心工具
本专利技术属于钻井取心
，具体涉及一种水平井取心工具。
技术介绍
随着石油钻井技术的发展，水平钻井技术已经成为一种成熟的钻井工艺并得到广泛运用，同时水平井取心技术也得到一定的运用，但目前水平井取心一般使用的是常规的取心工具。在取心过程中取心工具处于水平状态，由于自重，工具内筒紧贴外筒内壁，内筒不居中，内筒与取心钻头不同心，导致岩心进入受阻，成型困难，岩心收获率低。同时由于自重，心轴紧贴球轴承上、下两部分，由于摩擦力使得会心轴跟随外筒一起旋转，从而导致内筒跟着外筒一起旋转，增大了岩心进入内筒的难道，易出现堵心、磨心、收获率低的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术中存在的问题，提供一种水平井取心工件，使内筒保持居中的同时，还能实现双筒单动的功能，保证岩心顺利进入内筒。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种水平井取心工具，包括悬挂短节、旋转总成、上稳定器、外筒、内筒、下稳定器、岩心爪组件、内筒稳定器和钻头，悬挂短节的外侧部固定连接所述的上稳定器，上稳定器、外筒、下稳定器和钻头依次固定连接，悬挂短节的内侧部连接所述的旋转总成，旋转总成、内筒、岩心爪组件依次固定连接；所述的悬挂短节的端部固定连接有轴承盒，旋转总成包括心轴，心轴与轴承盒之间设置有推力轴承，推力轴承的一端顶在心轴的台阶面上、另一端顶悬挂短节的端面，所述的心轴与悬挂短节之间还设置有向心轴承，向心轴承与推力轴承之间设置有间隔部件，向心轴承的另一侧的悬挂短节上还设置有用于定位向心轴承的轴向钢丝挡圈；所述的岩心爪组件上套设有所述的内筒稳定器。优选地，所述的内筒稳定器采用滚柱轴承，滚柱轴承包括轴承座，轴承座沿周向设置有若干个均匀间隔分布的销轴，销轴均沿轴承座的轴向布置，销轴上套设有滚柱。优选地，所述的内筒稳定器采用稳定器本体、扶正块和硬质合金块，稳定器本体套设在岩心爪组件上，沿稳定器本体的圆周方向设置有至少两个等间隔分布的燕尾槽部，扶正块嵌设在所述的燕尾槽部中，所述的硬质合金块敷焊连接在扶正块外侧面上。优选地，所述的间隔部件包括嵌设在心轴的外圆周上的半环，以及套设在半环上的径向钢丝挡圈。优选地，所述的向心轴承采用径向接触轴承。优选地，所述的推力轴承采用轴向接触轴承。由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1.通过在心轴与悬挂短节之间采用推力轴承和向心轴承的组合方式，使得取心工具的旋转总成不仅适用于直井取心也适用于水平井取心，直井取心时依靠推力轴承进行旋转支撑，水平井取心时通过向心轴承进行旋转支撑，保证旋转总成均能够顺利旋转，心轴与外筒之间不会联动，避免了堵心、磨心、收获率低的情况发生；2.通过在钻头内的岩心爪组件上套设内筒稳定器，保证岩心及内筒始终处于中心位置，能有效解决在水平井取心过程中，内筒不能居中、进心困难、收获率低的问题，提高岩心收获率，同时能防止内筒与外筒内壁相互摩擦，提高内筒使用寿命。附图说明图1是本专利技术的实施例1的水平井取心工具主视半剖视图。图2是本专利技术的实施例1的水平井取心工具半部主视半剖视图。图3是本专利技术的实施例1的水平井取心工具另一半部主视半剖视图。图4是本专利技术的实施例1的旋转总成的主视半剖视图。图5是本专利技术的实施例1的内筒稳定器主视半剖视图。图6是本专利技术的实施例1的内筒稳定器侧视半剖视图。图7是本专利技术的实施例2的水平井取心工具局部主视半剖视图。图8是图7的A-A断面图。附图标记：1-悬挂短节，101-轴承盒，2-旋转总成，21-轴向钢丝挡圈，22-向心轴承，23-半环，24-径向钢丝挡圈，25-推力轴承，26-心轴，3-上稳定器，4-外筒，5-内筒，6-下稳定器，7-钻头，8-岩心爪组件，9-内筒稳定器；901-轴承座，902-滚柱，903-销轴；911-稳定器本体，912-扶正块，913-硬质合金块。具体实施方式实施例1：参照图1-6，一种水平井取心工具，包括悬挂短节1、旋转总成2、上稳定器3、外筒4、内筒5、下稳定器6、岩心爪组件8、内筒稳定器9和钻头7，悬挂短节1的外侧部固定连接所述的上稳定器3，上稳定器3、外筒4、下稳定器6和钻头7依次固定连接，悬挂短节1的内侧部连接所述的旋转总成2，旋转总成2、内筒5、岩心爪组件8依次固定连接。悬挂短节1的上端螺母扣与钻杆连接，通过钻杆带动悬挂短节1旋转，悬挂短节1旋转时，依次带动上稳定器3、外筒4、下稳定器6和钻头7旋转，通过钻头7旋转实现钻进；内筒5通过旋转总成2与悬挂短节1连接，从而呈现相对静止的状态，与内筒5连接的岩心爪组件8也处于相对静止的状态，从而实现抓紧岩心并割心。参照图4，悬挂短节1的端部固定连接有轴承盒101，旋转总成2包括心轴26，心轴26与轴承盒101之间设置有推力轴承25，推力轴承25的一端顶在心轴26的台阶面上、另一端顶悬挂短节1的端面，所述的心轴26与悬挂短节1之间还设置有向心轴承22，向心轴承22与推力轴承25之间设置有间隔部件，向心轴承22的另一侧的悬挂短节1上还设置有用于定位向心轴承22的轴向钢丝挡圈21。间隔部件包括嵌设在心轴26的外圆周上的半环23，以及套设在半环23上的径向钢丝挡圈24。向心轴承22优选采用径向接触轴承；推力轴承25优选采用轴向接触轴承。在直井取心时，悬挂短节1与心轴26之间通过推力轴承25实现轴向力的传递，悬挂接头旋转时，不会带着心轴26一同旋转；在水平井取心时，悬挂短节1与心轴26之间通过向心轴承22实现径向力的传递，悬挂短节1旋转时，也不会带着心轴26一同转动。通过推力轴承25和向心轴承22的组合使用，悬挂短节1旋转时只会带着外筒4转动，外筒4转动再带动钻头7转动实现钻进工作；心轴26连接内筒5，内筒5连接有岩心爪组件8，通过岩心爪组件8实现抓紧岩心并割心，内外部件不会形成联动，从而顺利的完成钻井取心工作。参照图5，图6，岩心爪组件8上套设有内筒稳定器9。内筒稳定器9采用滚柱902轴承，滚柱902轴承包括轴承座901，轴承座901沿周向设置有若干个均匀间隔分布的销轴903，销轴903均沿轴承座901的轴向布置，销轴903上套设有滚柱902。在水平钻井取心过程中，内筒5以及岩心爪座在滚柱902轴承结构的内筒稳定器9的扶正作用下，始终处于中心位置，保持居中，有效解决在水平井取心过程中，内筒5不能居中、进心困难、收获率低的问题，提高岩心收获率，同时能防止内筒5与外筒4内壁相互摩擦，提高内筒5使用寿命。实施例2：参照图7，图8，本实施例与实施例1的区别之处在于：内筒稳定器9采用稳定器本体911、扶正块912和硬质合金块913，稳定器本体911套设在岩心爪组件8上，沿稳定器本体911的圆周方向设置有至少两个等间隔分布的燕尾槽部，扶正块912嵌设在所述的燕尾槽部中，所述的硬质合金块913敷焊连接在扶正块912外侧面上。内筒稳定器9在安装过程中，首先将扶正块912安装到稳定器本体911上燕尾槽部中，扶正块912的表面是敷焊有硬质合金块913，内筒稳定器9套装在岩心爪组件8下部，连同内筒5一起装入到钻头7中，内筒稳定器9的一端顶在岩心爪组件8的岩心爪座的台阶面上，另一端顶在钻头7内侧的轴向端面上。在水平钻井取心过程中，内筒5以及岩心爪组件8在内筒稳定器9的扶正块9126的扶正作用下，始终处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水平井取心工具，其特征在于，包括悬挂短节(1)、旋转总成(2)、上稳定器(3)、外筒(4)、内筒(5)、下稳定器(6)、岩心爪组件(8)、内筒稳定器(9)和钻头(7)，悬挂短节(1)的外侧部固定连接所述的上稳定器(3)，上稳定器(3)、外筒(4)、下稳定器(6)和钻头(7)依次固定连接，悬挂短节(1)的内侧部连接所述的旋转总成(2)，旋转总成(2)、内筒(5)、岩心爪组件(8)依次固定连接；所述的悬挂短节(1)的端部固定连接有轴承盒(101)，旋转总成(2)包括心轴(26)，心轴(26)与轴承盒(101)之间设置有推力轴承(25)，推力轴承(25)的一端顶在心轴(26)的台阶面上、另一端顶悬挂短节(1)的端面，所述的心轴(26)与悬挂短节(1)之间还设置有向心轴承(22)，向心轴承(22)与推力轴承(25)之间设置有间隔部件，向心轴承(22)的另一侧的悬挂短节(1)上还设置有用于定位向心轴承(22)的轴向钢丝挡圈(21)；所述的岩心爪组件(8)上套设有所述的内筒稳定器(9)。

【技术特征摘要】
1.一种水平井取心工具，其特征在于，包括悬挂短节(1)、旋转总成(2)、上稳定器(3)、外筒(4)、内筒(5)、下稳定器(6)、岩心爪组件(8)、内筒稳定器(9)和钻头(7)，悬挂短节(1)的外侧部固定连接所述的上稳定器(3)，上稳定器(3)、外筒(4)、下稳定器(6)和钻头(7)依次固定连接，悬挂短节(1)的内侧部连接所述的旋转总成(2)，旋转总成(2)、内筒(5)、岩心爪组件(8)依次固定连接；所述的悬挂短节(1)的端部固定连接有轴承盒(101)，旋转总成(2)包括心轴(26)，心轴(26)与轴承盒(101)之间设置有推力轴承(25)，推力轴承(25)的一端顶在心轴(26)的台阶面上、另一端顶悬挂短节(1)的端面，所述的心轴(26)与悬挂短节(1)之间还设置有向心轴承(22)，向心轴承(22)与推力轴承(25)之间设置有间隔部件，向心轴承(22)的另一侧的悬挂短节(1)上还设置有用于定位向心轴承(22)的轴向钢丝挡圈(21)；所述的岩心爪组件(8)上套设有所述的内筒稳定器(9)。2.根据权利要求1所述的水平井取心工具，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡畔，李伟成，何超，刘彬，陈文才，向贵川，
申请(专利权)人：四川川庆石油钻采科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51