專利名稱：一種保形密閉取心工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于石油、地質(zhì)鉆井取心工具的結(jié)構(gòu)改進。
目前，石油地質(zhì)勘探開發(fā)中采用一般常規(guī)取心工具取出的巖心不可避免地受到鉆井液自由水的污染，難以獲得油田勘探開發(fā)所必須的儲層原始含油飽和度資料，采用一般密閉取心工具，又因巖心內(nèi)筒內(nèi)壁粗糙(一般為無縫鋼管)，巖心進筒阻力大，尤其是疏松砂巖地層取心容易造成巖心堵塞，鉆速下降，巖心減少，巖心密閉率降低。同時，出筒后的巖心因松散未固結(jié)而難以保持其地層原有形狀，無法準確確定地層孔隙度等物性參數(shù)。給地質(zhì)取樣、分析化驗帶來眾多不便。
本實用新型的目的是為了克服一般常規(guī)取心巖心免遭鉆井液自由水的污染，一般密閉取心工具巖心進筒阻力大、鉆取過程中易堵塞、收獲率、密閉率低、取出地面的巖心難以保持地下地層原始形狀等問題，為油田勘探開發(fā)提供一種新型的取心工具—一種保形密閉取心工具。
本實用新型是這樣來實現(xiàn)完成的裝有“O”型密閉圈的密封活塞[13]通過本身設(shè)有的限位銷釘通孔與限位銷釘[12]固結(jié)在設(shè)有偏向井壁方向6個斜水眼結(jié)構(gòu)的取心鉆頭[11]喉道處，將巖抓[10]置于取心鉆頭[11]內(nèi)腔中，通過取心鉆頭[11]頂部內(nèi)側(cè)設(shè)有的母絲扣與外巖心筒[2]底部外側(cè)設(shè)有的公絲扣固定連接在一起。復(fù)合材料保形襯管[7]按長度尺寸要求順序裝滿內(nèi)巖心筒[6]中(預(yù)留熱膨脹間隙30mm～50mm)。底端外側(cè)裝有“O”型密封圈的密封壓套[9]通過頂端內(nèi)側(cè)本身設(shè)有的配合絲扣(母扣)與內(nèi)巖心筒[6]底部外側(cè)設(shè)有的公絲扣固定連接在一起。分水懸掛接頭[4]底部設(shè)有的配合公扣與內(nèi)巖心筒[6]頂部設(shè)有的母絲扣固定連接在一起形成內(nèi)巖心筒組合體。將組裝好的內(nèi)巖心筒組合體一起裝入外巖心筒[2]中，通過懸掛銷釘[3]將頂部設(shè)有通孔的分水懸掛接頭[4]與定位接頭[1]連接定位，通過定位接頭[1]底部設(shè)有的公絲扣與外巖心筒[2]頂部設(shè)有的母絲扣固定連接。將密閉液[8]通過導(dǎo)流管灌入內(nèi)巖心筒內(nèi)腔中，確認灌滿后將密封絲堵[5]與分水懸掛接頭[4]絲扣定位固定。
在鉆井取心過程中，由于采用了本實用新型，取心工具內(nèi)筒形成一密封系統(tǒng)，加之密封系統(tǒng)有充滿特制的成膜性好、附著力強且有化學(xué)惰性的高分子密閉液，使鉆出的巖心立刻受到密閉液的保護，從而免遭鉆井液自由水的污染。由于采用摩擦系數(shù)極低的復(fù)合材料保形襯管，使得在取心鉆進過程中，巖心進筒的阻力減少，加之密閉液的潤滑作用，從而極有利于取心鉆進速度的提高和巖心密閉率的提高，使密閉取心難度極大的高含水、高滲透率、特疏松砂巖地層取心有好效果。同時由于采用了復(fù)合材料保形襯管，便于對巖心進行冷凍和切割取樣，能最大限度地保持疏松砂巖巖心出筒前的原始形狀，為求取疏松砂巖物性資料創(chuàng)造了條件。取心鉆頭由于采用偏向井壁方向的斜水眼結(jié)構(gòu)，減少了鉆井液射流對巖心的強烈沖刷與污染，利于提高巖心收獲率和巖心密閉率。本實用新型較單一的密閉取心工具有更好的實用價值，尤其是解決了高含水、高滲透、高采出程度的疏松砂巖油田的密閉取心難題。應(yīng)用前景廣闊。
說明書附圖


圖1一種保形密閉取心工具結(jié)構(gòu)示意
圖1.定位接頭 2.外巖心筒 3.懸掛銷釘4.分水懸掛接頭 5.密封絲堵 6.內(nèi)巖心筒7.復(fù)合材料保形襯管 8.密閉液 9.密封壓套10.巖心抓 11.取心鉆頭 12.限位銷釘13.密封活塞現(xiàn)結(jié)合說明書附圖，對本實用新型作進一步描述在采用本實用新型進行取心作業(yè)時，先將外巖心筒[2]與預(yù)先裝有巖心爪[10]、密封活塞[13]、限位銷釘[12]并定位固定好的取心鉆頭[11]連接緊好置于井口中，內(nèi)巖心筒[6]底部裝好密封壓套[9]，內(nèi)部裝好復(fù)合材料保形襯管[7]，上部裝好分水懸掛接頭[4]通過懸掛銷釘[3]固定連接在定位接頭[1]上置入外巖心筒[2]中絲扣緊好，然后將密閉液[8]充滿內(nèi)巖心筒[2]組合體。再將密封絲堵[5]與分水懸掛接頭[4]內(nèi)絲扣上緊下至井底。開始取心鉆進時，密閉活塞[13]首先接觸井底，通過施加5-7噸鉆壓的作用，限位銷釘[2]被剪斷，取心鉆頭[11]隨之接觸井底，并迫使密封活塞[13]完全進入取心鉆頭[11]進入內(nèi)巖心筒[6]中，內(nèi)巖心筒[6]中的密閉液[8]開始逐漸被擠出，在井底形成保護區(qū)。隨著巖心的形成和增長，密閉活塞[13]也自然地被推著上行。由于內(nèi)巖心筒[6]上端是密封的，密閉液[8]只能通過巖心與復(fù)合材料保形襯管[7]之間的環(huán)形間隙不斷地向下等體積排出，并連續(xù)不斷地、均勻地涂抹在巖心柱表面形成保護膜，從而達到巖心免遭鉆井液自由水污染的目的。取心鉆進完畢，割心起出地面，抽出裝有鉆取巖心的復(fù)合材料保形襯管[7]進行定位切割，冷凍和取樣，從而獲得既能保持巖心原始形狀又具有較高密閉率的巖心，從而可實現(xiàn)為老油田增產(chǎn)挖潛提供準確的殘油飽和度及其分布等物性參數(shù)的寶貴資料。
權(quán)利要求1.一種保形密閉取心工具由定位接頭、外巖心筒、內(nèi)巖心筒、分水懸掛接頭、密封活塞、密閉液、巖心爪、取心鉆頭等組成，其特征是外巖心筒[2]頂端設(shè)有定位接頭[1]；內(nèi)部自上而下依次設(shè)有分水懸掛接頭[4]、密封絲堵[5]、內(nèi)巖心筒[6]、保形襯管[7]、密封壓套[9]、巖心爪[10]；底端設(shè)有取心鉆頭[11]、限位銷釘[12]、密封活塞[13]外巖心筒[2]頂端內(nèi)螺紋、底端外螺紋分別與定位接頭[1]底端外螺紋，取心鉆頭[11]頂端內(nèi)螺紋連接固定，內(nèi)巖心筒[6]頂端內(nèi)螺紋、底端外螺紋分別與分水懸掛接頭[4]底端外螺紋、密封壓套[9]頂端內(nèi)螺紋連接固定，密封絲堵[5]外螺紋與分水懸掛接頭[4]底端內(nèi)側(cè)設(shè)有的內(nèi)螺紋連接固定，分水懸掛接頭[4]通過懸掛銷釘[3]及設(shè)有外螺紋的“T”型空心直園柱體銷套配合固定在定位接頭[1]上，實現(xiàn)內(nèi)外筒連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保形密閉取心工具，其特征是分水懸掛接頭[4]、密封絲堵[5]、內(nèi)巖心筒[6]、保形襯管[7]、密封壓套[9]、取心鉆頭[11]、密封活塞[13]組成一密封組合體。分水懸掛接頭[4]與密封絲堵[5]通過絲扣形成實現(xiàn)上密封，密封壓套[9]、密封活塞[13]與取心鉆頭[11]通過“O”型密封圈形成實現(xiàn)下密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保形密閉取心工具，其特征是保形襯管[7]為一非金屬MC尼龍復(fù)合材料中空直圓柱體，呈自由狀態(tài)置于內(nèi)巖心筒[6]中，底端通過密封壓套[9]定位，頂端通過分水懸掛接頭[4]限位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保形密閉取心工具，其特征是密封壓套[9]為一變直徑空心雙圓柱體，大端設(shè)有內(nèi)螺紋，小端外側(cè)距底邊邊緣10mm處等間距設(shè)有四個密封槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保形密閉取心工具，其特征是取心鉆頭[11]底部喉道處圓周均布設(shè)有8個Φ8mm的通孔，中部設(shè)有自內(nèi)腔絲扣根部指向外并偏向井壁方向的傾斜水眼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保形密封取心工具，其特征是密封活塞[13]上部為一園周均勻設(shè)置有6個橢圓通槽的空心圓柱體；密封活塞[13]中部為下端帶有內(nèi)螺蚊的空心圓柱體，內(nèi)腔設(shè)有一實心圓柱體堵板，外側(cè)下部園周均勻設(shè)置有8個安裝限位銷釘[12]的通孔，外側(cè)上部設(shè)有安裝“O”型密封圈的兩個密封槽；密封活塞[13]下部為一實心圓柱體，上端設(shè)有四個Φ12mm工作通孔；密封活塞[13]通過限位銷釘[12]固定在取心鉆頭[11]上。
專利摘要本實用新型屬于石油、地質(zhì)勘探作業(yè)中的一種鉆井取心工具,由取心鉆頭、密封活塞、限位銷釘、內(nèi)巖心筒、密封壓套、分水懸掛接頭、懸掛銷釘、定位接頭、外巖心筒等組成實現(xiàn)雙筒雙動加壓割心的取心要求。通過在內(nèi)巖心筒中采用一種重量輕、低摩擦系數(shù)的復(fù)合材料保形襯筒及密閉液實現(xiàn)既保形又密閉的取心目的。本實用新型既適用于油田開發(fā)初、中期一般地層取心、又適用于油田開發(fā)后期高含水、高滲透率、特疏松砂巖地層取心作業(yè)。
文檔編號E21B25/00GK2402798SQ9924743
公開日2000年10月25日 申請日期1999年12月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月13日
發(fā)明者薄萬順, 楊玉坤, 孔凡亮, 戴金嶺 申請人:勝利石油管理局鉆井工藝研究院