一种取心用免投球工具的制作方法

本发明涉及石油天然气钻井作业工具领域中井下作业时所用的免投球工具，属于一种钻井取心工具。

背景技术：

在硬地层取心作业过程中，在取心作业前进行钻井液循环，钻井液通过取心内筒循环；循环结束后，投入钢球，改变钻井液流道，使钻井液流经分水接头和取心内外筒环空。传统的投球方式是将钻具上提、坐挂，卸开钻杆，从钻杆投入钢球。但是这样投球有很大的缺点，尤其是在气井会碰到以下几个问题：1、由于钻具内部有止回阀，钢球下落过程中会撞坏止回阀，导致气窜；2、钢球下落过程中，会碰撞钻具内壁，产生火花引起爆炸。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决气井中投球产生的安全隐患，为在气井中取心提供一种结构简单、安全可靠的取心用免投球工具。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种取心用免投球工具，包括分水接头7和设置在分水接头7上的分水口6，在分水接头7的一端连接中空的本体3，本体3内设置活塞1和弹簧2，本体3底部连接流量扶正盘4，流量扶正盘4的周边设有流量孔5，其中活塞1与本体3顶部开口密封配合，弹簧2位于活塞1和流量扶正盘4之间。

上述方案进一步包括：

所述本体3呈“凸”形结构，其突出部分与分水接头7内螺纹连接。

活塞1呈锥形结构，与之密封配合的本体3顶部开口为同一斜度的锥面。

分水接头7上的分水口6和流量扶正盘4周边的流量孔5数量为3-8个；流量扶正盘4通过螺纹与本体3连接。

本发明的工作机理：将弹簧和活塞在本体中组装好，装配完成后再将本体连接在取心筒内筒上部。取心前，大排量循环，钻井液冲击免投球工具，弹簧压缩，钻井液从活塞口流入，通过流量扶正盘上的流量孔，再流经取心筒内筒及钻头；当取心时，改用小排量，钻井液冲击免投球工具时，弹簧不压缩，钻井液不流过免投球工具，只流经分水接头的分水口，再经过取心工具内筒和外筒之间的环空。

本发明的优点在于：一是工具结构简单，当内部弹簧失效时，更换零部件简单；二是安全可靠，不用担心卸开钻杆投入钢球产生安全隐患。

附图说明

图1是一种取心用免投球工具装配示意图；

图2是图1中本体部分结构示意图；

图中：1、活塞，2、弹簧，3、本体，4、流量扶正盘，5、流量孔，6、分水口，7、分水接头。

具体实施方式

参照附图1，一种取心用免投球工具，包括分水接头7和设置在分水接头7上的分水口6，在分水接头7的一端连接中空的本体3，本体3内设置活塞1和弹簧2，本体3底部连接流量扶正盘4，流量扶正盘4的周边设有流量孔5，其中活塞1与本体3顶部开口密封配合，弹簧2位于活塞1和流量扶正盘4之间。

参照附图2，所述本体3呈“凸”形结构，其突出部分与分水接头7内螺纹连接。活塞1呈锥形结构，与之密封配合的本体3顶部开口为同一斜度的锥面。分水接头7上的分水口6和流量扶正盘4周边的流量孔5数量为3-8个；流量扶正盘4通过螺纹与本体3连接。

本发明的取心用免投球工具，取心前，大排量循环，钻井液冲击免投球工具的活塞1，弹簧2压缩，钻井液从活塞口流入，通过流量扶正盘4上的流量孔5，再流经取心筒内筒及钻头；当取心时，改用小排量，钻井液冲击免投球工具的活塞1时，弹簧2不压缩，钻井液不能流过免投球工具，只能流经取心工具的分水接头7的分水口6，再经过取心工具内筒和外筒之间的环空，然后取心工具开始取心。

技术特征：

技术总结
本发明涉及石油天然气钻井作业工具领域中的取心用免投球工具。其包括分水接头7和设置在分水接头7上的分水口6，在分水接头7的一端连接中空的本体3，本体3内设置活塞1和弹簧2，本体3底部连接流量扶正盘4，流量扶正盘4的周边设有流量孔5，其中活塞1与本体3顶部开口密封配合，弹簧2位于活塞1和流量扶正盘4之间。本发明的优点在于：一是工具结构简单，当内部弹簧失效时，更换零部件简单；二是安全可靠，不用担心卸开钻杆投入钢球产生安全隐患。

技术研发人员：田宗正;司英晖;裴学良;张辉;于文涛;于波;宁仁磊;赵宗峰;庄伟;梁海明
受保护的技术使用者：中石化石油工程技术服务有限公司;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
技术研发日：2016.02.19
技术公布日：2017.08.29