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一种井下密闭取芯装置公开 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及石油勘探和开发领域,尤其涉及一种井下密闭取芯装置。

相关背景技术

[0002] 在石油勘探和开发过程中,获取地层岩芯样本扮演着至关重要的角色,岩芯样本能揭示了地层的真实面貌,提供宝贵的油气分布信息,为后续的勘探和开发工作提供有力的科学依据,因此,获取地层岩芯样本是石油勘探和开发过程中不可或缺的一环。
[0003] 现有的井下密闭取芯,通常是利用取芯钻头钻进至待取样的岩层区域,再利用取芯钻头将岩芯进行破碎,并将岩芯样本挤压至取样内筒中密封收集,但是由于在钻进取样的过程中,无法精确控制取芯距离,导致获取的岩芯样本可能不完整或受到污染,影响后续分析结果的准确性。
[0004] 因此,现在研发出一种能够精确控制岩芯样本的取样深度,避免岩芯样本被污染,保证后续分析结构准确性的井下密闭取芯装置。

具体实施方式

[0032] 下面结合具体实施例对技术方案做进一步的说明,需要注意的是:本文中所说的上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。本文中为零部件所编序号本身,例如:第一、第二等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说如:连接、联接,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。
[0033] 一种井下密闭取芯装置,如图1‑图3所示,包括有分水接头1、第一丝扣2、第二丝扣3、导流件4、内取芯筒5、平衡活塞51、外取芯筒6和取芯钻头7,分水接头1上侧连接有第一丝扣2,分水接头1中部通过第二丝扣3螺纹式连接有外取芯筒6,分水接头1下部转动式连接有导流件4,导流件4上开有十个导流槽,便于对钻井液进行导流,导流件4下侧连接有内取芯筒5,内取芯筒5下部卡接有平衡活塞51,内取芯筒5内密封有密闭保护液,防止钻井液污染岩芯样本,外取芯筒6下侧连接有取芯钻头7。
[0034] 如图5和图6所示,还包括有固定座8、转动件81和扭簧9,外取芯筒6下部内壁连接有四个固定座8,固定座8上均转动式连接有转动件81,转动件81均与相连接的固定座8之间连接有两个扭簧9,固定座8下侧均连接有多个打磨球,固定座8内部为三角形结构,便于相互闭合。
[0035] 如图5、图6、图7和图8所示,还包括有拉动架10、滑动杆11、导向件12、滑动套13和连接套14,转动件81上均转动式连接有拉动架10,拉动架10上均转动式连接有滑动杆11,外取芯筒6内壁上连接有十二个导向件12,导向件12均与相邻的滑动杆11滑动式连接,外取芯筒6上部外侧滑动式连接有滑动套13,滑动杆11均与滑动套13相连接,滑动套13外侧转动式连接有连接套14。
[0036] 如图8、图9和图10所示,还包括有对接杆15、套筒16和连接环17,连接套14上螺纹式连接有四个对接杆15,对接杆15上均连接有套筒16,套筒16之间连接有连接环17,套筒16上部内侧均设有螺纹,便于与对接杆15进行拼接。
[0037] 如图11所示,还包括有转动座18、第一转动架19、第二转动架20、滑动座21和弹簧22,套筒16下部均转动式连接有转动座18,套筒16上部均滑动并转动式连接有滑动座21,滑动座21均与相连接的套筒16之间连接有弹簧22,转动座18上均转动式连接有第一转动架
19,第一转动架19上均转动式连接有第二转动架20,第二转动架20均与相邻的滑动座21转动式连接。
[0038] 在使用本发明时,首先通过第一丝扣2将分水接头1连接至钻杆上,之后将钻杆移动至待取样的地质岩层附近,在启动钻杆使分水接头1转动,使得外取芯筒6转动,使得取芯钻头7转动,在岩层内进行钻进,在钻进的过程中,使钻井液从钻杆流入分水接头1,再从分水接头1流入导流件4,再从导流件4上的导流槽流入内取芯筒5与外取芯筒6的间隙中,之后再流至取芯钻头7上,对取芯钻头7进行冷却和润滑,在进行岩芯钻取采样前,通过对接杆15与套筒16上的螺纹进行螺纹连接,将对接杆15进行拼接,使得对接杆15的长度与岩芯取样的深度相适配,并对最上部套筒16上的转动座18向外转动,使最上端的第一转动架19和第二转动架20转向至朝向外侧,连接环17提高对接杆15拼接时的稳定性,在取芯钻头7未钻取至取样深度时,固定座8上的转动件81相互对闭合,对平衡活塞51进行遮挡防护,将钻进过程中产生的岩层碎屑进行阻挡和打磨,防止平衡活塞51被提前挤压,在钻进至指定的岩芯取样区域后,最上部的对接杆15上的第一转动架19与第二转动架20与钻孔的孔壁接触,使得孔壁挤压第一转动架19与第二转动架20向内转动,使得滑动座21向上滑动,弹簧22受到挤压收缩,使得对接杆15向上移动,使得连接套14和滑动套13向上移动,使得滑动杆11在导向件12上向上滑动,使得拉动架10向上转动,拉动转动件81向上转动打开,扭簧9发生形变,从而起到了能够精确控制岩芯样本的取样深度,避免岩芯样本被污染,保证后续分析结构准确性的作用,在取芯钻头7切割的岩芯碎片的挤压下,使得平衡活塞51向内取芯筒5内移动,随着钻进过程的不断进行,岩芯不断形成并进入内取芯筒5,上顶平衡活塞51,驱使内取芯筒5上部的密闭保护液不断沿岩芯四周流出,一部分在岩芯表面进行均匀包被,另一部分继续流出保持井底下部始终有密闭保护液而继续钻进,在岩芯取样完成后,进行取钻,使得第一转动架19与第二转动架20脱离孔壁,弹簧22回弹,使得套筒16和对接杆15向下移动,使得滑动杆11向下移动,使得拉动架10向下转动,扭簧9恢复形变,使得转动件81转动复位,对内取芯筒5的岩芯样本进行支撑,之后再将内取芯筒5移出钻孔,再对岩芯样本进行收集。
[0039] 虽然已经参照示例性实施例描述了本发明,但是应理解本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应给予最宽泛的解释,以便涵盖所有的变型以及等同的结构和功能。

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