一种定向取心工具制造技术

本专利公开一种定向取心工具，悬挂接头、悬挂总成、上外筒扶正器、外岩心筒、下外筒扶正器、内岩心筒、压套、岩心爪、取心钻头依次通过螺纹连接。内岩心筒采用销钉悬挂方式，割心采用机械加压，安全可靠，且地面能观察到割心显示。取心钻进结束后，滑放钻具，承压座将压力传递给销钉，销钉被剪断，悬挂总成、承压座、内岩心筒下砸，迫使岩心爪沿取心钻头内腔锥面收缩，割断、包住岩心，达到取心的目的。岩心爪采用了主副刻刀形式，为三棱硬质合金刀条，解决了现有技术中存在的两个顶部为平顶的扶正块只能起扶正作用不能止转，刻刀在岩心表面易刻出螺旋状曲线或左右摆动线，不能刻出一条直线的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种定向取心工具


[0001]本专利技术涉及石油天然气钻井作业
，具体是一种用于石油天然气勘探开发领域的定向取心工具和利用本取心工具进行作业的方法。

技术介绍

[0002]随着国内外钻井技术的发展和定向井、水平井施工的增加，对相应的钻井取心技术的要求也越来越高， 常规、密闭以及原有的定向井取心工具在作业中已经无法完全满足地质部门对油气藏评价的要求。
[0003]常规取心工具所取出的岩心，仅能体现地层岩石结构、物性以及储层深度和厚度。
[0004]密闭取心工具能够反映出地层原始含油含水饱和度，但无法将取出的岩心恢复到地层中所处的真实状态。
[0005]原有的定向井取心工具所取岩心无法获取地层裂缝走向、岩层走向和倾角、地层各向异性。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有技术中的不足，提供一种定向取心工具。
[0007]其技术方案如下：一种定向取心工具，包括顺次螺纹连接的定位接头（1）、上外筒扶正器（7）、外岩心筒（8）、下外筒扶正器（10）、取心钻头（14）组成的工具主体；工具主体内自上而下顺次装设有承压座（2）、悬挂接头（5）、悬挂总成（6）、内岩心筒（9）、压套（11）、岩心爪（13）；承压座（2）通过剪切销钉套设于定位接头（1）内；悬挂接头（5）上端套设于定位接头（1）和承压座（2）下端之间，定位接头（1）、悬挂接头（5）上端、承压座（2）下端间隙配合，所述定位接头（1）、悬挂接头（5）上端、承压座（2）下端开设有径向通孔，所述径向通孔的直径大于第一钢球（4）的直径，球套（3）螺纹连接于所述定位接头（1）的径向通孔的外端，所述定位接头（1）、悬挂接头（5）上端的径向通孔位置对应，所述承压座（2）下端的径向通孔高于所述悬挂接头（5）上端的径向通孔，第一钢球（4）介于所述定位接头（1）、悬挂接头（5）上端的径向通孔之间，将定位接头（1）、悬挂接头（5）轴向固定；悬挂总成（6）通过轴承组件转动套设于悬挂接头（5）下端；定位接头（1）下端与上外筒扶正器（7）上端通过螺纹扣连接，上外筒扶正器（7）下端与外岩心筒（8）上端通过螺纹扣连接，外岩心筒（8）下端与下外筒扶正器（10）上端通过螺纹扣连接，下外筒扶正器（10）下端与取心钻头（14）上端通过螺纹扣连接；分水接头（6
‑
6）下端通过外螺纹与内岩心筒（9）螺纹连接，内岩心筒（9）下端与压套（11）上端通过螺纹扣连接，压套（11）下端与岩心爪（13）上端通过螺纹扣连接；压套（11）下端与岩心爪（13）上端设有限位台阶，调节环（12）位于限位台阶之间，依靠压套（11）与岩心爪（13）的挤压限制轴向移动。
[0008]进一步的，悬挂总成（6）包括轴承组件、悬挂轴（6
‑
2）、分水接头（6
‑
6）、球座（6
‑
7）；轴承组件包括轴承盒（6
‑
1）、轴承托（6
‑
5）、第二钢球（6
‑
3）；悬挂接头（5）下端与轴承盒（6
‑
1）上端螺纹连接，轴承盒（6
‑
1）下端内螺纹与轴承托（6
‑
5）上端外螺纹连接；悬挂轴（6
‑
2）下端外螺纹与分水接头（6
‑
6）上端内螺纹连接，分水接头（6
‑
6）下端内螺纹与球座（6
‑
7）上端外螺纹连接；悬挂轴（6
‑
2）通过轴承组件转动套设于轴承盒（6
‑
1）内；轴承盒（6
‑
1）下端内壁、悬挂轴（6
‑
2）外壁设有限位台阶，所述限位台阶分别与轴承托（6
‑
5）的上端面、分水接头（6
‑
6）的上端面之间构成两个相对的环槽，轴承圈（6
‑
4）套设于环槽内，第二钢球（6
‑
3）嵌装于轴承圈（6
‑
4）内。
[0009]进一步的，悬挂总成（6）包括轴承组件、悬挂轴（6
‑
2）、分水接头（6
‑
6）、球座（6
‑
7）；轴承组件包括轴承盒（6
‑
1）、第一推力轴承（18
‑
3）、轴承托（6
‑
5）；悬挂接头（5）下端与轴承盒（6
‑
1）上端螺纹连接，轴承盒（6
‑
1）下端内螺纹与轴承托（6
‑
5）上端外螺纹连接；悬挂轴（6
‑
2）下端外螺纹与分水接头（6
‑
6）上端内螺纹连接，分水接头（6
‑
6）下端内螺纹与球座（6
‑
7）上端外螺纹连接；悬挂轴（6
‑
2）通过轴承组件转动套设于轴承盒（6
‑
1）内；轴承盒（6
‑
1）下端内壁、悬挂轴（6
‑
2）外壁设有限位台阶，所述限位台阶分别与轴承托（6
‑
5）的上端面、分水接头（6
‑
6）的上端面之间构成两个相对的环槽，第一推力轴承（18
‑
3）套设于环槽内。
[0010]进一步的，所述轴承组件还包括第二推力轴承（18
‑
4），所述悬挂轴（6
‑
2）外壁的限位台阶为两个，其中一个限位台阶将所述悬挂轴（6
‑
2）外壁的环槽分隔为上下两个，第二推力轴承（18
‑
4）装设于下方的环槽内。
[0011]进一步的，还包括上滚柱扶正轴承（19
‑
1）、下滚柱扶正轴承（19
‑
2），所述上外筒扶正器（7）上端外部设有限位台阶与分水接头（6
‑
6）的下端面构成环槽；所述取心钻头（14）外部设有限位台阶与岩心爪（13）外壁构成环槽；所述上滚柱扶正轴承（19
‑
1）、下滚柱扶正轴承（19
‑
2）分别装设于环槽内。
[0012]进一步的，所述岩心爪（13）下端内壁镶焊有岩心定向刻刀。
[0013]进一步的，所述岩心定向刻刀包括周向不等距布置的左扶正刻刀（13
‑
1）、右扶正刻刀（13
‑
2）、主刻刀（13
‑
3）。
[0014]进一步的，所述岩心定向刻刀为三棱硬质合金刀条。
[0015]进一步的，所述承压座（2）上端设有外延的直径大于悬挂接头（5）内径的限位台阶，当剪切销钉剪断，承压座（2）下落后，承压座（2）上端的限位台阶卡挂于悬挂接头（5）上端，承压座（2）上的径向通孔和悬挂接头（5）上的径向通孔相对。
[0016]进一步的，取心时，剪切销钉被剪断，承压座（2）下落，承压座（2）径向通孔与悬挂接头（5）径向通孔相对，第一钢球（4）从球套（3）内滚出，悬挂总成（6）、承压座（本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定向取心工具，包括顺次螺纹连接的定位接头（1）、上外筒扶正器（7）、外岩心筒（8）、下外筒扶正器（10）、取心钻头（14）组成的工具主体；工具主体内自上而下顺次装设有承压座（2）、悬挂接头（5）、悬挂总成（6）、内岩心筒（9）、压套（11）、岩心爪（13）；承压座（2）通过剪切销钉套设于定位接头（1）内；其特征在于，悬挂接头（5）上端套设于定位接头（1）和承压座（2）下端之间，定位接头（1）、悬挂接头（5）上端、承压座（2）下端间隙配合，所述定位接头（1）、悬挂接头（5）上端、承压座（2）下端开设有径向通孔，所述径向通孔的直径大于第一钢球（4）的直径，球套（3）螺纹连接于所述定位接头（1）的径向通孔的外端，所述定位接头（1）、悬挂接头（5）上端的径向通孔位置对应，所述承压座（2）下端的径向通孔高于所述悬挂接头（5）上端的径向通孔，第一钢球（4）介于所述定位接头（1）、悬挂接头（5）上端的径向通孔之间，将定位接头（1）、悬挂接头（5）轴向固定；悬挂总成（6）通过轴承组件转动套设于悬挂接头（5）下端；定位接头（1）下端与上外筒扶正器（7）上端通过螺纹扣连接，上外筒扶正器（7）下端与外岩心筒（8）上端通过螺纹扣连接，外岩心筒（8）下端与下外筒扶正器（10）上端通过螺纹扣连接，下外筒扶正器（10）下端与取心钻头（14）上端通过螺纹扣连接；分水接头（6
‑
6）下端通过外螺纹与内岩心筒（9）螺纹连接，内岩心筒（9）下端与压套（11）上端通过螺纹扣连接，压套（11）下端与岩心爪（13）上端通过螺纹扣连接；压套（11）下端与岩心爪（13）上端设有限位台阶，调节环（12）位于限位台阶之间，依靠压套（11）与岩心爪（13）的挤压限制轴向移动。2.根据权利要求1所述的一种定向取心工具，其特征在于，悬挂总成（6）包括轴承组件、悬挂轴（6
‑
2）、分水接头（6
‑
6）、球座（6
‑
7）；轴承组件包括轴承盒（6
‑
1）、轴承托（6
‑
5）、第二钢球（6
‑
3）；悬挂接头（5）下端与轴承盒（6
‑
1）上端螺纹连接，轴承盒（6
‑
1）下端内螺纹与轴承托（6
‑
5）上端外螺纹连接；悬挂轴（6
‑
2）下端外螺纹与分水接头（6
‑
6）上端内螺纹连接，分水接头（6
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6）下端内螺纹与球座（6
‑
7）上端外螺纹连接；悬挂轴（6
‑
2）通过轴承组件转动套设于轴承盒（6
‑
1）内；轴承盒（6
‑
1）下端内壁、悬挂轴（6
‑
2）外壁设有限位台阶，所述限位台阶分别与轴承托（6
‑
5）的上端面、分水接头（6
‑
6）的上端面之间构成两个相对的环槽，轴承圈（6
‑
4）套设于环槽内，第二钢球（6
‑
3）嵌装于轴承圈（6
‑
4）内。3.根据权利要求1所述的一种定向取心工具，其特征在于，悬挂总成（6）包括轴承组件、悬挂轴（6
‑
2）、分水接头（6
‑
6）、球座（6
‑
7）；轴承组件包括轴承盒（6
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1）、第一推力轴承（18
‑
3）、轴承托（6
‑
5）；悬挂接头（5）下端与轴承盒（6
‑
1）上端螺纹连接，轴承盒（6
‑
1）下端内螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晗，陈忠帅，张辉，刘志和，刘峰，宁仁磊，赵传伟，庄伟，王贵亭，马雪刚，陈锐，李浩博，
申请(专利权)人：中石化胜利石油工程有限公司中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：发明
国别省市：