专利名称：模块智能化钻进式井壁取芯器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钻进式井壁取芯装置，尤指一种适用于油气勘探裸眼井中，用测井 绞车电缆下放定位到目标层位，通过地面操控，对井壁进行钻进而获取地层岩芯的井壁取芯
装置。
背景技术：
北京华能通达能源科技有限公司在200620008135.3号专利中提出了一种钻进式井壁取 芯器，主要由地面操控系统与井下仪器系统(取芯装置)两部分构成，其取芯装置自上而下依 次由马笼头、电子节、压力平衡节、液压节、机械节连接而成。该专利具有以下优点1. 三推靠技术，增加了推靠牢固性也降低了仪器在井壁上粘卡的风险；2.电机双向高压供电 (50Hz， 650V)，功率大使马达扭矩也大；3.380V、 50Hz供电，和国内供电情况吻合；4.取 芯规格25X50，适合国内岩心分析仪器；5.配接国产电缆就能满足作业需要；6.四处安全 点解卡，使作业更安全。
但由于其液压节与机械节为固定连接，因此不便于现场的安装维修。
实用新型内容
为此，本实用新型的目的是提出一种改进型的模块化钻进式井壁取芯器，它可有效克服
上述缺陷。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案
一种模块化钻进式井壁取芯器，其自上而下依次由马笼头、电子节、压力平衡节、液压 节、机械节连接而成，其中，液压节内装有钻进缸，机械节包括机械节外壳、主推靠臂、储 芯筒，主推靠臂固定在机械节外壳上端，储芯筒固定在机械节外壳下端，其特征在于所述 液压节和机械节之间用快接套连接。
进一步地
所述快接套由螺纹外套、钢丝挡圈、卡环、下法兰、上法兰、锥状阀芯、弹簧组成，其 中所述液压节的下端设有可与螺纹外套螺接的外螺纹，所述机械节的上端设有卡槽，两个 半圆结构的卡环通过钢丝挡圈安装在机械节的卡槽内，螺纹外套套在机械节上，通过钢丝挡 圈、卡环与机械节连接，螺纹外套与液压节螺接，下法兰和上法兰分别固定在机械节的上端 面和液压节的下端面上，下法兰和上法兰上相对地安装若干对弹性锥阀，每个弹性锥阀由法 兰上开设的锥孔、与该锥孔相配合的锥状阀芯以及作用于锥状阀芯的弹簧构成。
所述储芯筒与一个储片筒连接，该储片筒有一个储片筒筒体，储片筒筒体的一端封闭，
3内置弹簧和若干隔片，储片筒筒体的开端经中间架与储芯筒连接，该中间架上连接推片缸， 储片筒内的隔片由推片缸的推片杆推动进入储芯筒。
所述储芯筒纵向分成两半，并用合页和合页销连接成圆柱筒。
所述机械节的外壳上对应主推靠臂的反方向位置上安装反推靠臂，所述机械节的外壳上 装有用于驱动该反推靠臂的反推靠缸。
所述机械节外壳内装有刮泥缸，机械节外壳上装有导向块，刮泥活塞杆穿于该导向块中， 刮泥活塞杆的端部固定刮泥器，机械节外壳上开有定位刮泥器头部的定位槽，刮泥活塞杆带 动刮泥器沿该定位槽往复运动。
所述液压节内装有用于调节钻进缸的钻进速度的电动节流阀。
本实用新型的优点是
1. 由于液压节和机械节设计成两个独立的短节，下井时两者之间用快接套快速连接，因 而便于现场的安装、维修和运输。
2. 由于设计了储片筒，可将隔片加入储芯筒内的岩芯之间，因而可以更加准确地判断取 芯的深度位置。
3. 由于储芯筒设计成两半，因而易于取出储芯筒中的岩芯。
4. 由于设置了反推靠缸，因而可在发生卡钻时保护马达并且易于解卡。
5. 由于设置了刮泥器，可在钻进前清除井壁上的泥饼，因而可加快钻进速度，提高排屑能力。
6. 由于使用了电动节流阀，因而可以控制钻进缸的钻进速度适应于不同硬度的地层取芯。
图1为本实用新型中液压节和机械节之间用快接套连接的结构示意图2为快接套的结构示意图(图l的局部放大图)；
图3为液压节和机械节连接时的状态图4为图3的局部放大图5为分离时法兰与锥状阀芯状态图6为图5的局部放大图7为机械节的外观结构示意图8为储片筒的结构示意图9为刮泥器的结构示意图
图io为电动节流阀的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图作进一歩说明。
本实用新型是一种模块化钻进式井壁取芯器，是对200620008135.3号专利中取芯装置 部分的改进。其自上而下依次由马笼头、电子节、压力平衡节、液压节、机械节连接而成， 液压节内装有钻进缸，机械节包括机械节外壳、主推靠臂、储芯筒，主推靠臂固定在机械节 外壳上端，储芯筒固定在机械节外壳下端。详细结构可见200620008135.3号专利中相应的 描述，下面仅对改进之处进行详细说明。
如图1所示，本实用新型的改进之处在于组成井下取芯装置的液压节1和机械节3设计 成两个独立的短节，液压节1和机械节2之间用快接套连接。
如图2所示，该快接套由螺纹外套ll、钢丝挡圈12、卡环13、下法兰14、上法兰15、 锥状阀芯16、弹簧17组成。其中机械节2的上端外周设有环形卡槽24，液压节l的下端 设有可与螺纹外套11螺接的外螺纹，下法兰14和上法兰15分别固定在机械节2的上端面 和液压节l的下端面上，下法兰14和上法兰15上相对地安装若干对弹性锥阀，每个弹性锥 阀由法兰上开设的锥孔、与该锥孔相配合的锥状阀芯16以及作用于锥状阀芯16的弹簧17 构成。
卡环13为两个外周开环槽的半圆环，钢丝挡圈12可嵌入该环槽内，卡环13通过钢丝 挡圈12安装在机械节2的卡槽24内(卡环13被钢丝挡圈12卡在卡槽24内)，螺纹外套 11套在机械节2上，通过钢丝挡圈12、卡环13与机械节2连接。机械节2和液压节1的连 接通过螺纹外套11的内螺纹和液压节1的外螺纹螺接来实现。
下井时通过螺纹套1可以快速地将机械节2和液压节1连接。如图3和图4所示，连接 时，上下法兰中的锥状阀芯克服弹簧力互相顶开，使通道打开；如图5和图6所示，分离时， 弹簧使锥状阀芯复位，依靠阀芯密封面与法兰锥孔密封，通道密封。从而实现短节快速连接 时通道畅通，短节分离时通道封闭。
此外
为了可在发生卡钻时保护马达，如图7所示，在机械节2的外壳21上对应主推靠臂22 的反方向位置上安装反推靠臂23，驱动反推靠臂的反推靠缸(未示出)固定在机械节外壳 21上。反推靠缸活塞杆运动方向由2位4通电磁阀控制，反推靠缸活塞杆端部装有推杆头， 通过板推动反推靠臂绕轴转动，推开或收拢反推靠臂。
为了可以更加准确地判断取芯的深度位置，从而判断岩心位置，设计了图8所示的储片 筒3。图中，储芯筒34与储片筒3连接，该储片筒3有一个储片筒筒体31,储片筒筒体31 的一端有底盖，内置弹簧32和若干隔片33，储片筒筒体31的开端经中间架35与储芯筒34 连接，该中间架35上连接推片缸37,储片筒内的隔片33由推片缸37的推片杆36推动进 入储芯筒34。为了方便取出岩心，将储芯筒纵向分成两半，并用合页和合页销连接成圆柱筒。拆下一 边穿入合页中的销子，就可以翻开储芯筒。
为了在钻进前清除井壁上的泥饼，如图9所示，在机械节2的外壳内装有刮泥缸41， 机械节外壳21上用螺钉43固定导向块42，刮泥活塞杆穿于该导向块42中，刮泥活塞杆的 端部固定刮泥器45，机械节外壳21上开有定位刮泥器头部的定位槽44，刮泥活塞杆带动刮 泥器45沿该定位槽44往复运动而清除井壁上的泥饼，从而加快钻进速度，提高排屑能力。
如图10所示，为了方便调节钻进缸的钻进速度，在液压节内安装为钻进缸供液压油的 电动节流阀，电动节流阀的电动机51驱动调节螺杆52旋转并直线移动，螺杆52带动节流 阀的阀芯54在阀体53内移动来调节节流阀的开口度，进而调整钻进缸速度。
权利要求1.一种模块智能化钻进式井壁取芯器，其自上而下依次由马笼头、电子节、压力平衡节、液压节、机械节连接而成，其中，液压节内装有钻进缸，机械节包括机械节外壳、主推靠臂、储芯筒，主推靠臂固定在机械节外壳上端，储芯筒固定在机械节外壳下端，其特征在于所述液压节和机械节之间用快接套连接。
2. 如权利要求1所述的模块智能化钻进式井壁取芯器，其特征在于 所述快接套由螺纹外套、钢丝挡圈、卡环、下法兰、上法兰、锥状阀芯、弹簧组成，其中所述液压节的下端设有可与螺纹外套螺接的外螺纹，所述机械节的上端设有卡槽， 两个半圆结构的卡环通过钢丝挡圈安装在机械节的卡槽内，螺纹外套套在机械节上，通过 钢丝挡圈、卡环与机械节连接，螺纹外套与液压节螺接，下法兰和上法兰分别固定在机械 节的上端面和液压节的下端面上，下法兰和上法兰上相对地安装若干对弹性锥阀，每个弹 性锥阀由法兰上开设的锥孔、与该锥孔相配合的锥状阀芯以及作用于锥状阀芯的弹簧构 成。
3. 如权利要求1或2所述的模块智能化钻进式井壁取芯器，其特征在于 所述储芯筒与一个储片筒连接，该储片筒有一个储片筒筒体,储片筒筒体的一端封闭，内置弹簧和若干隔片，储片筒筒体的开端经中间架与储芯筒连接，该中间架上连接推片缸， 储片筒内的隔片由推片缸的推片杆推动进入储芯筒。
4. 如权利要求1或2所述的模块智能化钻进式井壁取芯器，其特征在于-所述储芯筒纵向分成两半，并用合页和合页销连接成圆柱筒。
5. 如权利要求1或2所述的模块智能化钻进式井壁取芯器，其特征在于 所述机械节的外壳上对应主推靠臂的反方向位置上安装反推靠臂，所述机械节的外壳 上装有用于驱动该反推靠臂的反推靠缸。
6. 如权利要求1或2所述的模块智能化钻进式井壁取芯器，其特征在于所述机械节外壳内装有刮泥缸，机械节外壳上装有导向块，刮泥活塞杆穿于该导向块 中，刮泥活塞杆的端部固定刮泥器，机械节外壳上开有定位刮泥器头部的定位槽，刮泥活 塞杆带动刮泥器沿该定位槽往复运动。
7. 如权利要求1所述的模块智能化钻进式井壁取芯器，其特征在于所述液压节内装有用于调节钻进缸的钻进速度的电动节流阀。
专利摘要一种模块智能化钻进式井壁取芯器，其自上而下依次由马笼头、电子节、压力平衡节、液压节、机械节连接而成，其中，液压节内装有钻进缸，机械节包括机械节外壳、主推靠臂、储芯筒，主推靠臂固定在机械节外壳上端，储芯筒固定在机械节外壳下端，所述液压节和机械节之间用快接套连接。由于液压节和机械节设计成两个独立的短节，下井时两者之间用快接套快速连接，因而便于现场的安装、维修和运输。
文档编号E21B49/02GK201428452SQ20092010997
公开日2010年3月24日 申请日期2009年7月13日 优先权日2009年7月13日
发明者刘中敏, 刘志仁, 陈为民 申请人:北京华能通达能源科技有限公司;南阳市天达同兴石油技术有限公司;北京捷威思特科技有限公司