专利名称：取芯工具的制作方法
技术领域：
一种取芯工具，用于石油天然气钻探作业的岩芯钻取，属于石油天然气岩芯钻取装备制造技术领域。
背景技术：
在现有技术中，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，一般来说，取芯工具包括了外筒，内筒和取芯钻头，在钻具的带动下，外筒和取芯钻头旋转向下钻取岩芯，并将钻取的岩芯装入内筒，达到需要的长度后，割断岩芯，然后起钻取下取芯工具，然后取出获得的岩芯；目前的取芯工具在取芯钻进前都要投下一个钢球堵住钻具的中心通道，以避免在取芯钻进时岩芯进入取芯筒与由上而下的钻井液发生冲突，但是，目前在钻进时，为了发生井喷事故，一般都在钻具组合中装有止回阀，所以就不能实现在取芯前投球的工艺，另外，目前的取芯工具为了防止心轴在旋转过程中发生轴向运动，所以在心轴的上部铣有设置止动卡的键槽，心轴的壁厚原本较薄，铣了键槽后就会造成心轴强度的下降，而且还容易在钻井时受到钻井液的冲刷，而形成冲刺沟槽，严重时导致心轴断裂。
发明内容
本实用新型的目的是要设计一种事先在取芯工具中设置好钢球，在环空中设置有循环通道，可以自动平衡内筒的压力，并将间隙调节机构设置在内筒的接头与轴承盒的连接处，因此可以不需要在心轴上铣键槽的取芯工具。
本实用新型是这样实现的本实用新型包括自动泄压装置，悬挂总成，间隙调节机构和取芯钻头，自动泄压装置设置的单流阀座13中有一个钢球14和一个梅花挡板12，当下部内筒16中的压力大时，下部的压力会推开钢球14向上部泄压，实现自动泄压的目的；悬挂总成包括接头2，压帽3，制动环4和调节螺帽5，接头2上部与钻具连接，下部与差值短接11连接，悬挂整个取芯工具的重量，制动环4、调节螺帽5与接头2起到互相制动的作用，因此可以避免调节螺帽5与接头2发生相对旋转；间隙调节机构包括调节螺帽5，半环6，挡圈7，轴承盒9，轴承8和心轴10，调节螺帽5下部与轴承盒9连接，转动调节螺帽5可以推动轴承盒9向下移动，并通过心轴10实现在轴承盒9上部调节内筒16的间隙，半环6卡在心轴10的上部，挡圈7设置在半环6上，防止半环6径向分开；取芯钻进时，钻井液在钢球14的阻挡下，不能进入内筒16对岩芯造成冲刷；取芯钻头钻取的岩芯经过外筒护丝21、卡箍20和连接套18进入内筒16，进入内筒的岩芯会使内筒16中的空间越来越少，其压力就会变大，当内筒16中的压力大于上部的压力时，压力就会推开钢球14向外泄压，当压力泄完后，钢球14又会在上部压力的推动下回到单流阀座13中；当岩芯已装满内筒16的长度后，向上提钻具，卡箍20会向下滑动，锁紧岩芯，直到割下岩芯。
本实用新型的优点和有益效果是本实用新型的钢球是设计在取芯工具内一个阀座上的，因此在钻具装有止回阀的情况下也可以进行取芯作业，而不需要在取芯作业之前进行投球作业；本实用新型的间隙调节机构设置在接头与轴承盒的连接处，转动调节螺帽就可以通过心轴实现在轴承盒上部调节内筒的间隙，所以在心轴上不需要铣出设置止动卡的键槽，因此加强了心轴的强度。
图1为本实用新型的剖视结构示意图。
具体实施方式
本实用新型包括自动泄压装置，悬挂总成，间隙调节机构和取芯钻头，自动泄压装置包括一个设置在内筒上部的单流阀座13，设置在单流阀座13中的钢球14和一个设置在单流阀座13上端的梅花挡板12，梅花挡板12内设置有梅花孔，可以防止钢球14向上窜动，钢球14处于单流阀座13中，如果上部的压力大，钢球14向下移动，堵住单流阀13的通道，防止钻井液进入内筒16直接冲刷岩芯，当下部的压力大时，下部的压力会推开钢球14向上部泄压，实现自动泄压的目的；悬挂总成包括接头2，压帽3，制动环4和调节螺帽5，接头2上部与钻具连接，下部与差值短接11连接，压帽3设置在制动环4的上端，防止制动环4向上移动，制动环4、调节螺帽5与接头2起到互相制动的作用，因此可以避免调节螺帽5与接头2发生相对旋转；间隙调节机构设置在接头2与轴承盒9的连接处，包括调节螺帽5，半环6，挡圈7，轴承盒9，轴承8和心轴10，调节螺帽5下部与轴承盒9连接，轴承8装在轴承盒9中，转动调节螺帽5可以推动轴承盒9向下移动，并通过心轴10实现在轴承盒9上部调节内筒16的间隙，半环6卡在心轴10的上部，挡圈7设置在半环6上，防止半环6径向分开；取芯钻进时，钻井液在钢球14的阻挡下，不能进入内筒16，而通过心轴10上部设置的通道，经过内筒16与差值短接11、外筒15、差值短接17之间的环形空间流向钻头处，将钻屑带出地面，取芯钻头钻取的岩芯经过外筒护丝21、卡箍20和连接套18进入内筒16，进入内筒的岩芯越来越多时，内筒16中的空间就会越来越少，内筒16中的空间越少，其压力就会变大，当内筒16中的压力大于上部的压力时，压力就会推开钢球14向外泄压，由于钢球14的上部设置有梅花挡板12，所以钢球14虽然被推向上，却不能离开单流阀座13，当压力泄完后，钢球14又会在上部压力的推动下回到单流阀座13中；当岩芯已装满内筒16的长度后，向上提钻具，卡箍20会向下滑动，锁紧岩芯，直到割下岩芯，附图中编号1是接头的护丝，图号19是卡箍座。
权利要求1.一种取芯工具，包括自动泄压装置，悬挂总成，间隙调节机构和取芯钻头，其特征在于a.所述自动泄压装置包括一个设置在内筒上部的单流阀座、设置在单流阀座中的钢球和一个设置在单流阀座上端的梅花挡板；b.所述悬挂总成包括接头，压帽，制动环和调节螺帽，接头上部与钻具连接，下部与差值短接连接，压帽设置在制动环的上端；c.所述间隙调节机构设置在接头与轴承盒的连接处，包括调节螺帽，半环，挡圈，轴承盒，轴承和心轴，调节螺帽下部与轴承盒连接。
2.根据权利要求1所述的一种取芯工具，其特征在于所述梅花挡板内设置有梅花孔。
专利摘要一种取芯工具，用于石油天然气钻探作业的岩芯钻取，属于石油天然气岩芯钻取装备制造技术领域，本实用新型包括自动泄压装置，悬挂总成，间隙调节机构和取芯钻头；事先在本取芯工具内一个阀座上设置有钢球，不需要在取芯作业之前进行投球作业，因此在钻具装有止回阀的情况下也可以进行取芯作业；本实用新型的间隙调节机构设置在接头与轴承盒的连接处，转动调节螺帽就可以通过心轴实现在轴承盒上部调节内筒的间隙，所以在心轴上不需要铣出设置止动卡的键槽，加强了心轴的强度。
文档编号E21B25/00GK2816336SQ200520034879
公开日2006年9月13日 申请日期2005年7月20日 优先权日2005年7月20日
发明者刘斌, 李伟成, 陈晓斌, 李兵, 董斌, 朱明玉, 陈立, 蔡章伟, 冯明, 王军, 邹强, 周刚 申请人:四川石油管理局