密封液绳索取心钻具制造技术

本发明专利技术涉及一种密封液绳索取心钻具，包括内管及外管，外管的上端与钻杆连接，外管的下端管口安装有钻头，内管的上端与打捞装置连接，内管的下端管腔内滑动设置有上、下活塞，上、下活塞与内管之间设置有用于装载密封液的腔室，内管的下端管口构成岩心的入口，下活塞上升的过程中，下活塞与内管之间有密封液通过的间隙，内管的下端还设置有用于截断岩心的卡簧，钻杆在驱动外管转动的过程中实现钻具的钻进，岩心驱使下活塞上移的过程中，使得下活塞与内管产生密封液通过的间隙，密封液由间隙流出，并且粘附在岩心上，实现对岩心的包附，防止岩心的污染，减少岩心气体的外泄，利用卡簧将岩心截断，利用打捞装置从而将内管从外管内抽出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地质岩心钻探
，亦可用于石油、天然气钻井取心钻探领域，具体涉及一种密封液绳索取心钻具。
技术介绍
传统的石油、天然气大直径钻井采取密封岩心都要进行提钻采取岩心。深井提下一趟钻具，要耗费大量的时间，影响钻井工作效率，使成本上升；地质岩心钻探虽然实现了不提钻绳索取心钻进工艺方法，然而，岩心在的上提的过程中，由于岩心处在外漏的状态，岩心很容易受到污染，岩心内的气体容易外泄，严重影响岩心的数据分析准确度。上述两种传统取心方法均存在诸多不足。另外，传统的石油、天然气钻井密闭取心钻具结构复杂，用途单一。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种密封液绳索取心钻具，钻取岩心的同时，能够实施对岩心的密封，提高钻探密封取心的速度及工作效率，节约钻探成本。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：密封液绳索取心钻具，包括内管及外管，所述外管的上端与钻杆连接，外管的下端管口安装有钻头，内管的上端与打捞装置连接，内管的下端管腔内滑动设置有上、下活塞，所述上、下活塞与内管之间设置有用于装载密封液的腔室，所述内管的下端管口构成岩心的入口，所述下活塞上升的过程中，下活塞与内管之间有密封液通过的间隙，内管的下端还设置有用于截断岩心的卡簧。本专利技术还具备以下特征：所述内管的下端连接有内管短接管，所述内管短接管的内径与下活塞的外径吻合，下活塞滑动密封设置在内管短接管内，所述内管的内径大于下活塞的外径。所述内管的上端连接有内管接头，所述内管接头上开设有台阶孔，所述台阶孔孔长方向竖直，台阶孔的大尺寸端位于上端，所述上活塞滑动密封设置在台阶孔的大尺寸端内。所述内管短接管与下活塞之间均开设有定位孔，所述定位孔内设置有定位销。所述内管短接管的下端管口连接有卡簧座，所述卡簧设置在卡簧座内。所述内管接头的台阶孔上孔端安装有限位挡头，所述限位挡头与上活塞构成贴合或远离配合，所述限位挡头上开设有连通孔。所述钻头设置有多个通水孔，所述通水孔的两端分别与内管与外管之间的间隙及外界连通。所述内管接头的上端连接有分水接头，连通孔处设置有球阀座，所述球阀座设置在分水接头的管腔内，球阀座的阀口设置有钢球，分水接头的外壁设置有连通外管管腔的连通口。与已有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：钻杆在驱动外管转动的过程中，从而连动外管下端的钻头转动，进而实现钻具的钻进，岩心由内管下端的管口进入内管内，岩心驱使下活塞上移的过程中，从而使得下活塞与内管产生密封液通过的间隙，密封液由间隙流出，并且粘附在岩心上，从而实现对岩心的包附，防止岩心的污染，减少岩心气体的外泄，达到密封岩心的目的，利用卡簧，从而将岩心截断，利用打捞装置从而将内管从外管内抽出，进而将岩心取出。附图说明图1是密封液绳索取心钻具的剖面图；图2是图1的I放大图；图3是图1的II放大图。具体实施方式结合图1至图3，对本专利技术作进一步地说明：密封液绳索取心钻具，包括内管10及外管20，所述外管20的上端与钻杆21连接，外管20的下端管口安装有钻头22，内管10的上端与打捞装置连接，其特征在于：内管10的下端管腔内滑动设置有上、下活塞11、12，所述上、下活塞11、12与内管10之间设置有用于装载密封液的腔室13，所述内管10的下端管口构成岩心的入口，所述下活塞12上升的过程中，下活塞12与内管10之间有密封液通过的间隙，内管10的下端还设置有用于截断岩心的卡簧14。本专利技术是在常规绳索取心钻具结构的基础上，将内管10下部设计为密封液取心结构，钻探密封取心作业前，在上、下活塞11、12及内管10形成的密封腔室13中注满配制好的粘性高、流动性好、附着力强、防水性好的密封液，由浮动上活塞11实现内、外管10、20液体压力自动平衡，钻进的岩心进入钻头22唇部后，推动下活塞12上移，此时下活塞12的密封线被打开，释放出内管10中的密封液，使所钻的岩心外围全部包裹粘附密封液体，防止岩心污染，减少气体外泄，达到密封岩心之目的。钻进取心终了时，不需提钻，从井上将钢丝绳打捞装置下入外管20总成内，即可把密封岩心打捞出地面；若不需要采用密封液取心钻进时，则不安装下活塞12即可转为常规绳索取心钻进。作为本专利技术的优选方案，所述内管10的下端连接有内管短接管30，所述内管短接管30的内径与下活塞12的外径吻合，下活塞12滑动密封设置在内管短接管30内，所述内管10的内径大于下活塞12的外径；上述优选方案中，当岩心驱动下活塞12剪断定位销15上行进入内管10中时，下活塞密封线被打开，密封液可以从内管10与下活塞12之间的间隙流出，并且粘附在岩心上，从而实现对岩心的绝大部分外表包附起来。当岩心进入内管10后，完全浸没在密封液中，实现对岩心的全包裹密封。由于下活塞12在上移的过程中，会压缩密封液腔室13内的密封液，为平衡腔室13内的压力，所述内管10的上端连接有内管接头40，上述的连接为螺纹连接即可，所述内管接头40上开设有台阶孔401，所述台阶孔401孔长方向竖直，台阶孔401的大尺寸端位于上端，所述上活塞11滑动密封设置在台阶孔401的大尺寸端内；当腔室内的压力恒定时，上活塞11处在固定的状态，当下活塞12向上移动时，由于腔室13内的压力升高，从而使得上活塞11上移，直至使得腔室13内的压力处在恒定的状态。为实现对下活塞12的固定，所述内管短接管30与下活塞12之间均开设有定位孔，所述定位孔内设置有定位销15，当钻杆21驱动外管20下移的过程中，岩心使得下活塞12向上移动，进而将定位销15剪断。所述内管短接管30的下端管口连接有卡簧座16，上述的连接为螺纹连接，所述卡簧14设置在卡簧座16内。在外管20停止钻进时，利用打捞装置将内管10向上提起，由于卡簧座16的作用，卡簧14沿着开口位置处产生径向方向的收缩，在收缩的过程中，卡簧14将岩心牢牢地抱紧，在打捞装置上提内管10的过程中，从而将卡簧14内的岩心截断，进而方便将岩心打捞上来。为实现对上活塞11上移的限位，所述内管接头40的台阶孔401上孔端安装有限位挡头41，所述限位挡头41与上活塞11构成贴合或远离配合，为方便将上活塞11上的泥浆及空气排除，所述限位挡头41上开设有连通孔411。为避免内管10与外管20之间的水流进入内管10内，所述钻头22设置有多个通水孔，所述通水孔的两端分别与内管10与外管20之间的间隙及外界连通。该处的钻头22为底喷钻头，钻头22在钻进的过程中，向内管10与外管20之间通入高压水流，从而将内管10与外管20之间的间隙的水流排出，进而避免内管10与外管20之间的水流进入内管10内。所述内管接头40的上端连接有分水接头50，连通孔411处设置有球阀座42，所述球阀座42设置在分水接头50的管腔内，球阀座42的阀口设置有钢球43，分水接头50的外壁设置有连通外管20管腔的连通口51；上述的分水接头50用于平衡上活塞11的压力差，在球阀座42及钢球43构成的单向阀的作用下，泥浆等杂质无法从分水接头50进入上活塞11内。具体应用中，钻具要严格按装配图进行组装，组装程序先外后内，先下后上(从钻头22处开始)。密封取心内管总成装配务必认真检查上、下活塞11、12的密封圈的密封性能及内管总成的单动性能，调节好内外管总成底部与钻头22处间隙的通水和隔水性能。具体应用中本文档来自技高网...

【技术保护点】
密封液绳索取心钻具，包括内管(10)及外管(20)，所述外管(20)的上端与钻杆(21)连接，外管(20)的下端管口安装有钻头(22)，内管(10)的上端与打捞装置连接，其特征在于：内管(10)的下端管腔内滑动设置有上、下活塞(11、12)，所述上、下活塞(11、12)与内管(10)之间设置有用于装载密封液的腔室(13)，所述内管(10)的下端管口构成岩心的入口，所述下活塞(12)上升的过程中，下活塞(12)与内管(10)之间有密封液通过的间隙，内管(10)的下端还设置有用于截断岩心的卡簧(14)。

【技术特征摘要】
1.密封液绳索取心钻具，包括内管(10)及外管(20)，所述外管(20)的上端与钻杆(21)连接，外管(20)的下端管口安装有钻头(22)，内管(10)的上端与打捞装置连接，其特征在于：内管(10)的下端管腔内滑动设置有上、下活塞(11、12)，所述上、下活塞(11、12)与内管(10)之间设置有用于装载密封液的腔室(13)，所述内管(10)的下端管口构成岩心的入口，所述下活塞(12)上升的过程中，下活塞(12)与内管(10)之间有密封液通过的间隙，内管(10)的下端还设置有用于截断岩心的卡簧(14)。2.根据权利要求1所述的密封液绳索取心钻具，其特征在于：所述内管(10)的下端连接有内管短接管(30)，所述内管短接管(30)的内径与下活塞(12)的外径吻合，下活塞(12)滑动密封设置在内管短接管(30)内，所述内管(10)的内径大于下活塞(12)的外径。3.根据权利要求1或2所述的密封液绳索取心钻具，其特征在于：所述内管(10)的上端连接有内管接头(40)，所述内管接头(40)上开设有台阶孔(401)，所述台阶孔(401)孔长...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱恒银，王强，蔡正水，程红文，张龙，
申请(专利权)人：安徽省地质矿产勘查局三一三地质队，
类型：发明
国别省市：安徽;34