本实用新型专利技术提供了一种密闭取心工具及其上活塞密封装置，该上活塞密封装置包括阀帽(1)、弹性件(2)、阀芯(3)和阀体(4)，阀体(4)的中部为贯通上端和下端的流道孔，流道孔的靠近下端的位置为收口结构；阀芯(3)为上大下小的阶梯轴形状，位于流道孔中，阀芯(3)的上端面开设有第一过液孔，阀芯(3)的下部的外周面开设有与第一过液孔连通的径向孔；阀帽(1)位于流道孔的靠近上端的位置，并与阀体(4)可拆卸连接，阀帽(1)具有与流道孔连通的第二过液孔；弹性件(2)的一端与阀帽(1)抵接，另一端与阀芯(3)抵接。本实用新型专利技术提供的上活塞密封装置结构简单，具备井下和地面自动泄压能力，有助于提高取心收获率及安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种密闭取心工具及其上活塞密封装置
本技术涉及钻探设备
，特别是涉及一种密闭取心工具及其上活塞密封装置。
技术介绍
近年来，油田开发过程中，为真实了解地层岩性、物性、矿物成分等信息，一般采用密闭取心工具与密闭液，取出几乎不受钻井液污染的岩心。使用密闭取心工具时，先将取心内筒灌满密闭液，然后将上活塞密封装置拧到分流接头处的螺纹上，上活塞密封装置的作用是密封取心内筒及防止钻井液冲蚀岩心。现有的上活塞密封装置普遍没有自动泄压功能，因此在井下取心过程中，若取心内筒未灌满密闭液或存在空气，随着岩心进入取心内筒容易发生内筒憋压现象，这会导致岩心进入内筒困难，最终影响取心收获率。同时，现有的上活塞密封装置易发生安全阀失效问题，导致出心时不能及时卸除残余压力，因此极易出现“放炮现象”，存在安全隐患。综上所述，如何改进上活塞密封装置以提高取心收获率及安全性，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种密闭取心工具及其上活塞密封装置，该上活塞密封装置结构简单，具备井下和地面自动泄压能力，有助于提高取心收获率及安全性。为了达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种密闭取心工具的上活塞密封装置，包括：阀体，所述阀体的中部为贯通上端和下端的流道孔，所述流道孔的靠近下端的位置为收口结构；阀芯，所述阀芯位于所述流道孔中，所述阀芯为上大下小的阶梯轴形状，所述阀芯的上端面开设有第一过液孔，所述阀芯的下部的外周面开设有与所述第一过液孔连通的径向孔；阀帽，所述阀帽位于所述流道孔的靠近上端的位置，并与所述阀体可拆卸连接，所述阀帽具有与所述流道孔连通的第二过液孔；弹性件，所述弹性件位于所述流道孔中，且一端与所述阀帽抵接，另一端与所述阀芯抵接。可选地，在上述上活塞密封装置中，所述弹性件为压缩弹簧。可选地，在上述上活塞密封装置中，所述弹性件的靠近所述阀芯的一端安装在所述第一过液孔中。可选地，在上述上活塞密封装置中，还包括与所述阀芯固定连接的拉杆，所述阀帽具有供所述拉杆穿过的通孔。可选地，在上述上活塞密封装置中，所述拉杆与所述阀芯为一体式结构。可选地，在上述上活塞密封装置中，所述拉杆的远离所述阀芯的一端设置有拉环。可选地，在上述上活塞密封装置中，所述流道孔的靠近上端的位置开设有内螺纹，所述阀帽具有与所述内螺纹配合的外螺纹。可选地，在上述上活塞密封装置中，所述流道孔的收口处设置有与所述阀芯密封配合的锥面，所述阀芯的下端面与外周面之间为锥面过渡。可选地，在上述上活塞密封装置中，所述阀体的外周面开设有外螺纹。一种密闭取心工具，包括上活塞密封装置，所述上活塞密封装置为如上述任意一项所公开的上活塞密封装置。根据上述技术方案可知，本技术提供的用于密闭取心工具的上活塞密封装置中，阀体的流道孔靠近下端的位置为收口结构，阀帽可拆卸地连接在流道孔的靠近上端的位置，阀芯位于流道孔中，而阀芯和阀帽之间设置有弹性件，弹性件的两端分别与阀芯和阀帽相抵接，阀芯为上大下小的阶梯轴形状，由于阀芯的上端面开设有第一过液孔，阀芯的下部的外周面开设有与第一过液孔连通的径向孔，且阀帽具有与流道孔连通的第二过液孔，所以在钻井液的冲击力和弹性件的恢复力双作用下，阀芯的下端与流道孔的收口紧密贴合密封。正常工作时，取心工具内部自上而下由阀芯和阀体之间的密封面隔离为钻井液和密闭液两个区域，假设取心内筒未灌满密闭液或存在空气，那么随着取心工具下入深度的增加，空气浮力将会克服钻井液的冲击力和弹性件的恢复力，使阀芯与阀体之间的密封面微开启，于是空气压力自动卸除，随即密封面又会恢复到密封状态。而且，随着取心工具逐渐由井底升至地面，取心内筒中岩心压力会自动减小至大气压力，整个泄压过程无需手动操作。由此可见，本技术提供的上活塞密封装置结构简单，具备井下和地面自动泄压能力，有助于提高取心收获率及安全性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的一种用于密闭取心工具的上活塞密封装置的示意图；图2是图1中阀芯3的示意图。图中标记为：1、阀帽；2、弹性件；3、阀芯；31、拉杆；4、阀体。具体实施方式为了便于理解，下面结合附图对本技术作进一步的描述。参见图1，本技术实施例提供的用于密闭取心工具的上活塞密封装置包括阀帽1、弹性件2、阀芯3和阀体4，其中，阀体4的中部为贯通上端和下端的流道孔，流道孔的靠近下端的位置为收口结构；阀芯3位于流道孔中，阀芯3为上大下小的阶梯轴形状，阀芯3的上端面开设有第一过液孔，阀芯3的下部的外周面开设有与第一过液孔连通的径向孔；阀帽1位于流道孔的靠近上端的位置，并与阀体4可拆卸连接，阀帽1具有与流道孔连通的第二过液孔；弹性件2位于流道孔中，且一端与阀帽1抵接，另一端与阀芯3抵接。工作时，上活塞密封装置与取心工具连接，钻井液由石油钻杆内部从阀帽1的第二过液孔进入到阀体4的流道孔，然后流入阀芯3的第一过液孔，受钻井液的冲击力和弹性件2的恢复力双作用，阀芯3的下端与流道孔的收口紧密贴合密封，钻井液从阀芯3的径向孔抵达阀芯3的外周面与流道孔的孔璧之间的环腔而停止，因此，取心工具内部自上而下隔离为钻井液和密闭液两个区域。假设取心内筒未灌满密闭液或存在空气，那么随着取心工具下入深度的增加，空气浮力将会克服钻井液的冲击力和弹性件2的恢复力，使阀芯3与阀体4之间的密封面微开启，于是空气压力自动卸除，随即密封面又会恢复到密封状态。而且，随着取心工具逐渐由井底升至地面，取心内筒中岩心压力会自动减小至大气压力，整个泄压过程无需手动操作。由此可见，本技术提供的上活塞密封装置结构简单，具备井下和地面自动泄压能力，有助于提高取心收获率及安全性。具体实际应用中，弹性件2可以为压缩弹簧。为了可靠地安装弹性件2，可以将弹性件2的靠近阀芯3的一端安装在第一过液孔中，如图1所示。参见图2，为了能够手动泄压，上活塞密封装置还可以包括有与阀芯3固定连接的拉杆31，如图1所示，阀帽1具有供拉杆31穿过的通孔。本实施例中，拉杆31与阀芯3为一体式结构。为了便于操作拉杆31，可以在拉杆31的远离阀芯3的一端设置拉环，如图2所示。阀帽1与阀体4之间可以采用多种连接方式，只要两者是可拆卸的即可。为了能够调整弹性件2对阀芯3的作用力的大小，本实施例中，阀体4的流道孔在靠近上端的位置开设有内螺纹，阀帽1具有与内螺纹配合的外螺纹，这样通过旋转阀帽1可以调节其进入阀体4的程度，从而改变弹性件2的弹性恢复力的大小。为了提高阀芯3与阀体4之间的密封效果，本实施例中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种密闭取心工具的上活塞密封装置，其特征在于，包括：/n阀体(4)，所述阀体(4)的中部为贯通上端和下端的流道孔，所述流道孔的靠近下端的位置为收口结构；/n阀芯(3)，所述阀芯(3)位于所述流道孔中，所述阀芯(3)为上大下小的阶梯轴形状，所述阀芯(3)的上端面开设有第一过液孔，所述阀芯(3)的下部的外周面开设有与所述第一过液孔连通的径向孔；/n阀帽(1)，所述阀帽(1)位于所述流道孔的靠近上端的位置，并与所述阀体(4)可拆卸连接，所述阀帽(1)具有与所述流道孔连通的第二过液孔；/n弹性件(2)，所述弹性件(2)位于所述流道孔中，且一端与所述阀帽(1)抵接，另一端与所述阀芯(3)抵接。/n
【技术特征摘要】
1.一种密闭取心工具的上活塞密封装置，其特征在于，包括：
阀体(4)，所述阀体(4)的中部为贯通上端和下端的流道孔，所述流道孔的靠近下端的位置为收口结构；
阀芯(3)，所述阀芯(3)位于所述流道孔中，所述阀芯(3)为上大下小的阶梯轴形状，所述阀芯(3)的上端面开设有第一过液孔，所述阀芯(3)的下部的外周面开设有与所述第一过液孔连通的径向孔；
阀帽(1)，所述阀帽(1)位于所述流道孔的靠近上端的位置，并与所述阀体(4)可拆卸连接，所述阀帽(1)具有与所述流道孔连通的第二过液孔；
弹性件(2)，所述弹性件(2)位于所述流道孔中，且一端与所述阀帽(1)抵接，另一端与所述阀芯(3)抵接。
2.根据权利要求1所述的上活塞密封装置，其特征在于，所述弹性件(2)为压缩弹簧。
3.根据权利要求2所述的上活塞密封装置，其特征在于，所述弹性件(2)的靠近所述阀芯(3)的一端安装在所述第一过液孔中。
4.根据权利要求1所述的上活塞密封装置，其特征在于，还包括与所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王惠文，王丹，李让，侯树刚，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化中原石油工程有限公司，中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11
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