一种储气取心工具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种储气取心工具，包括上接头、连接杆、外筒组件、旋转总成、内筒组件、岩心爪组件和钻头，其中连接杆一端与上接头连接、另一端与旋转总成连接，在连接杆外壁设置有凸起，外筒组件一端套接在连接杆的上接头与凸起之间，钻头设置于外筒组件另一端；为方面描述，假设上接头一方为上方、钻头一方为下方；在旋转总成下方设置有至少一组储气腔，内筒组件设置于储气腔下方，岩心爪组件设置于内筒组件下方，钻具上提时岩心爪组件底部密闭。通过在内筒组件上方设置阶梯状气体收集腔与气体单流阀配合，有效的实现了油气的收集、储存。
【专利说明】—种储气取心工具
【技术领域】
[0001]本发明属于钻井取心设备领域，具体涉及一种储气取心工具。
【背景技术】
[0002]为了从井下获取岩芯用于对地质中含油气的分析和研究，都会在一定的层位用取芯工具钻取岩芯。岩心在起钻过程中，由于压力的降低，地层中的油气水等容易挥发或者外溢出来，同时由于压力的释放，岩心的一些物理特性也会随之发生改变。常规取心工具不能有效地收集岩心中的气层资料，因此其取出的岩心在油气物性方面与地层差别较大，对勘探开发的决策产生严重影响。现有技术中，如专利号为:CN201120358385的一篇专利，通过在钻头处设置球阀以保持起钻时的压力，虽然能够达到保压的目的，但并不能有效存储油气，在钻进过程中若内筒内的压力过高时油气容易溢出。
【发明内容】
[0003]本发明目的在于提供一种结构简单、使用方便，能够实现有效存储油气的储气取心工具。
[0004]为实现上述技术目的，使用以下技术方案:
[0005]一种储气取心工具，包括上接头、连接杆、外筒组件、旋转总成、内筒组件、岩心爪组件和钻头，其中连接杆一端与上接头连接、另一端与旋转总成连接，在连接杆外壁设置有凸起，外筒组件一端套接在连接杆的上接头与凸起之间，钻头设置于外筒组件另一端；为方便描述，假设上接头一方为上方、钻头一方为下方；在旋转总成下方设置有至少一组储气腔，内筒组件设置于储气腔下方，岩心爪组件设置于内筒组件下方，钻具上提时岩心爪组件底部密闭。
[0006]为使本发明更加适于实用，下面做进一步改进:
[0007]所述储气腔包括密闭式筒形的腔体和腔壁，在腔体底部设置有单流阀、腔壁上设置有气体测试阀。取心结束后，利用专用检测仪器通过腔壁上的气体测试阀对腔体内收集的气体进行测试。
[0008]所述储气腔设置为二组，上方一组的单流阀与下方一组的腔体连通。使得两组储气腔的腔体之间通过单流阀连通，之形成阶梯式的气体收集腔。
[0009]所述密闭筒形腔的腔壁上设置有气体安全阀。使得腔内的气体压力达到气体安全阀设定的安全值时，气体安全阀打开，释放部分气体，从而始终保持腔内的气体压力值处于安全界限内。
[0010]所述连接杆为六方杆。
[0011]本发明的有益效果在于:本发明结构简单、使用方便，通过在内筒组件上方设置阶梯状气体收集腔与气体单流阀配合。由于井筒内钻井液的压力随着井深的减小而减小，在工具运行过程中，岩心中存储的气体压力开始超过钻井液的液柱压力，岩心中的气体逐渐的释放出来，开始充满整个内筒，而内筒下方已被密封腔完全密封，气体的释放开始通过气体单流阀进入储气腔内。由于气体单流阀的单向原理，气体进入到储气腔内将不会倒流出，从而将岩心中的气体有效的收集，保持与储气腔内。有效的实现了油气的收集、储存。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明钻进时结构示意图。
[0013]图2为本发明起钻时结构示意图。
[0014]图3为储气腔结构示意图。
[0015]附图标记:1-上接头，2-连接杆，3-旋转总成，4-储气腔，5-外筒组件，6_岩心爪组件，7-钻头，8-腔体，9-腔壁，10-气体测试阀，11-气体安全阀，12-单流阀，13-凸起，14-内筒组件。
【具体实施方式】
[0016]如图1、图2和图3所示，一种储气取心工具，包括上接头1、连接杆2、外筒组件5、旋转总成3、内筒组件14、岩心爪组件6和钻头7，其中连接杆2 —端与上接头I连接、另一端与旋转总成3连接，在连接杆2外壁设置有凸起13，外筒组件5 —端套接在连接杆2的上接头I与凸起13之间，钻头7设置于外筒组件5另一端；为方面描述，假设上接头I 一方为上方、钻头7 —方为下方；在旋转总成3下方设置有至少一组储气腔4，内筒组件14设置于储气腔4下方，岩心爪组件6设置于内筒组件14下方，钻具上提时岩心爪组件6底部密闭。所述储气腔4包括密闭式筒形的腔体8和腔壁9，在腔体8底部设置有单流阀12、腔壁9上设置有气体测试阀10。取心结束后，利用专用检测仪器通过腔壁9上的气体测试阀10对腔体8内收集的气体进行测试。所述储气腔4设置为二组，上方一组的单流阀12与下方一组的腔体8连通。使得两组储气腔4的腔体8之间通过单流阀12连通，之形成阶梯式的气体收集腔。所述密闭筒形腔的腔壁9上设置有气体安全阀11。使得腔内的气体压力达到气体安全阀11设定的安全值时，气体安全阀11打开，释放部分气体，从而始终保持腔内的气体压力值处于安全界限内。所述连接杆2为六方杆。
[0017]当取心钻进完毕后，上提钻具，岩心爪组件6底部密闭，连接杆2上行，连接杆2的凸起13与外筒组件5台阶面贴合，带动整个工具上行。由于井筒内钻井液的压力随着井深的减小而减小，在工具上行过程中，岩心中存储的气体压力开始超过钻井液的液柱压力，岩心中的气体逐渐的释放出来，开始充满整个内筒，而内筒组件14下部被完全密封，随着气体的释放开始通过单流阀12进入腔体8内。由于单流阀12的单向原理，气体进入到腔体8内将不会倒流出，从而将岩心中的气体有效的收集，保存于腔体8内。
[0018]当取心工具起出地面后，卸开工具，取出岩心，同时将储气腔4装运到地面，利用专用检测仪器通过储气腔4上的气体测试阀10对储气腔4内收集的气体进行测试。进而有效的保证了岩心中气层资料的完整性，实现了岩心与油气的同时获取。
【权利要求】
1.一种储气取心工具，其特征在于:包括上接头(1)、连接杆(2)、外筒组件(5)、旋转总成(3)、内筒组件(14)、岩心爪组件(6)和钻头(7),其中连接杆⑵一端与上接头⑴连接、另一端与旋转总成(3)连接，在连接杆(2)外壁设置有凸起(13),外筒组件(5) —端套接在连接杆(2)的上接头(1)与凸起(13)之间，钻头(7)设置于外筒组件(5)另一端；为方便描述，假设上接头(1) 一方为上方、钻头(7) —方为下方；在旋转总成(3)下方设置有至少一组储气腔(4)，内筒组件(14)设置于储气腔(4)下方，岩心爪组件(6)设置于内筒组件(14)下方，钻具上提时岩心爪组件(6)底部密闭。
2.如权利要求1所述储气取心工具，其特征在于:所述储气腔(4)包括密闭式筒形的腔体⑶和腔壁(9),在腔体⑶底部设置有单流阀(12)、腔壁(9)上设置有气体测试阀(10)。
3.如权利要求2所述储气取心工具，其特征在于:所述储气腔(4)设置为二组，上方一组的单流阀(12)与下方一组的腔体(8)连通。
4.如权利要求2或3所述储气取心工具，其特征在于:所述密闭筒形腔的腔壁(9)上设置有气体安全阀(11)。
5.如权利要求1所述储气取心工具，其特征在于:所述连接杆(2)为六方杆。
【文档编号】E21B25/00GK104405320SQ201410795516
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月18日 优先权日:2014年12月18日
【发明者】何超, 李伟成, 胡畔, 姚建林, 陈晓彬, 刘彬, 陈立 申请人:四川川庆石油钻采科技有限公司