井壁取心器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及井壁取心器，其包括弹仓和取心筒存储仓，取心筒存储仓位于弹仓的下方且与弹仓的下端相连接，在弹仓围成的空腔内设有多个取心结构和与取心结构一一对应的绳索槽；取心结构包括取心筒和用于安放取心筒的筒座，筒座固定安装于弹仓的底部；绳索槽位于取心结构的两侧，用于存放未拉伸状态的绳索；绳索的一端固定连接取心筒，另一端与绳索轨道的内部固定连接，绳索轨道开于弹仓的侧壁，绳索轨道开有朝向取心筒发射方向的绳索孔，供绳索穿过。本实用新型绳索槽位于取心结构的两侧，促使弹仓空间足够容纳射出的取心筒以及拉伸状态的绳索，避免取心筒、绳索与井壁接触而造成破损，提高了取心筒的回拉效果，提高了取心收获率。
【专利说明】井壁取心器
【技术领域】
[0001] 本实用新型石油测井中井壁取心领域，具体而言，涉及井壁取心器。
【背景技术】
[0002] 随着科学技术在油田勘探开发的不断深入，油田钻探技术不断地提高，井壁不规 则斜井、大斜度井增多。录取大斜度井下资料的仪器，则需要钻具传输的方式送入井下，完 成录取资料任务，在有争议地层时，需要用岩心证实。目前国内井壁取心作业只能用电缆传 输方式，把井壁取心器载到预取层位，但在大斜度井进行取心作业时，由于井中钻井液具有 吸附作用，摩擦重力作业加强，对仪器的下行产生极大的阻力，甚至无法用电缆将井壁取心 器送到预定层位。另外，当井壁不规则时，由于钻进式井壁取心器钻头进程较短无法取到岩 心，撞击式取心器虽能作业，但取心筒的钢丝绳索易被井壁挂损，造成取心收获率低。图1、2 为井壁取心中常用的撞击式井壁取心器的横截面图，未操作状态时，取心筒存放于弹仓中， 取心筒2未发射前多余长度的钢丝绳11存放弹仓两侧的钢丝绳槽中，取心药盒位于取心筒 的下面。取心筒发射后，钢丝绳11连同取心筒都在取心器外侧，容易与井壁接触。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种井壁取心器，以解决大斜度井、不规则斜井中取 心筒、绳索容易接触井壁造成破损的问题。
[0004] 本实用新型实施例提供了一种井壁取心器，其包括弹仓和取心筒存储仓，所述取 心筒存储仓位于所述弹仓的下方且与所述弹仓的下端相连接，在所述弹仓围成的空腔内设 有多个取心结构和与所述取心结构一一对应的绳索槽；其中，
[0005] 所述取心结构包括取心筒和用于安放所述取心筒的筒座，所述筒座固定安装于所 述弹仓的底部；
[0006] 所述绳索槽位于所述取心结构的两侧，用于存放未拉伸状态的绳索；
[0007] 所述绳索的一端固定连接取心筒，另一端与绳索轨道的内部固定连接，所述绳索 轨道开于所述弹仓的侧壁，所述绳索轨道开有朝向所述取心筒发射方向的绳索孔，供所述 绳索穿过。
[0008] 在一些实施例中，优选为，所述的井壁取心器还包括姿态保持组件，所述姿态保持 组件包括：旋转短节和定向标；所述旋转短节的上端通过马笼头与钻具相连接，所述旋转 短节的下端与所述弹仓的上端相连接，所述定向标与所述取心筒存储仓的下端相连接。
[0009] 在一些实施例中，优选为，每一个所述取心筒的下方均设有点火组件，所述点火组 件包括：取心药盒、与取心药盒内的引线相接触的引火点、所述引火点通过固定组件与导线 紧密接触；当取心筒处于不发射状态时，所述引火点呈开路状态。
[0010] 在一些实施例中，优选为，所述固定组件包括：与导线相连接的金属导片、与所述 金属导片固定连接的弹簧、与弹簧的另一端接触连接的压帽；所述压帽与所述引火点相连 接。 toon] 在一些实施例中，优选为，所述取心药盒置于所述筒座的底部，筒座底部的喷气孔 通向所述取心药盒。
[0012] 在一些实施例中，优选为，所述取心药盒置于所述弹仓的底部，并与所述筒座的底 部相接触，筒座底部的喷气孔通向所述取心药盒。
[0013] 在一些实施例中，优选为，所述旋转短节与所述弹仓的上端之间通过密封筒相连 接，所述密封筒内设有选发器，所述选发器与导线相连接。
[0014] 在一些实施例中，优选为，所述筒座设有用于安装所述取心筒的轨道，所述筒座和 所述取心筒之间还设有定位键，所述定位键可沿所述轨道滑动，所述筒座的排气孔通向所 述轨道。
[0015] 在一些实施例中，优选为，其下部设有对接腔，用于串接下一个井壁取心器的密封 筒，所述对接腔连接外接导线。
[0016] 在一些实施例中，优选为，所述井壁取心器的下部设有保护腔供所述外接导线穿 过，在所述保护腔和所述对接腔之间的所述外接导线安装于承压盘上。
[0017] 本实用新型实施例提供的井壁取心器，与现有技术相比，弹仓围成的空腔内设有 取心结构和绳索槽，弹仓壁内设有绳索轨道，绳索轨道设有通向取心筒发射方向的绳索孔， 供绳索穿过，在取心结构的取心筒未发射时，绳索以未拉伸状态存放在绳索槽中，一旦，取 心筒发射出去，绳索被取心筒拉伸，从绳索孔穿过直接进入绳索轨道的巢穴中，而且，绳索 槽位于取心结构的两侧，促使弹仓空间足够容纳射出的取心筒以及拉伸状态的绳索，避免 取心筒、绳索与井壁接触而造成破损，提高了取心筒的回拉效果，提高了取心收获率。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为现有一种撞击式井壁取心器中弹仓的横截面示意图；
[0019] 图2为现有另一种撞击式井壁取心器中弹仓的横截面示意图；
[0020] 图3为本实用新型一个实施例中井壁取心器的结构示意图；
[0021] 图4为图3中的井壁取心器弹仓位置的横截面示意图；
[0022] 图5为图3中井壁取心器弹仓和取心筒存储仓部位的俯视示意图；
[0023] 图6为本实用新型另一个实施例中井壁取心器弹仓位置的横截面示意图。
[0024] 注：1旋转短节；2取心筒；3弹仓；4取心筒存储仓；5保护腔；6承压盘；7对接腔； 8定向标；9绳索孔；10绳索轨道；11绳索；12定位键；13取心药盒；14引火点；15导线；16 弹簧；17筒座；18排气孔；19密封槽；20排浆孔。
【具体实施方式】
[0025] 下面通过具体的实施例子结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
[0026] 考虑到目前井壁取心器难以适用于不规则斜井、大斜度井，取心筒、绳索容易接触 井壁，造成绳索磨损，取心筒掉落，取心收获率低的问题，本实用新型提供了一种井壁取心 器。
[0027] 该井壁取心器，包括弹仓和取心筒存储仓，取心筒存储仓位于弹仓的下方且与弹 仓的下端相连接，在弹仓围成的空腔内设有多个取心结构和与取心结构一一对应的绳索 槽；其中，
[0028] 取心结构包括取心筒和用于安放取心筒的筒座，筒座固定安装于弹仓的底部；
[0029] 绳索槽位于取心结构的两侧，用于存放未拉伸状态的绳索；
[0030] 绳索的一端固定连接取心筒，另一端与绳索轨道的内部固定连接，绳索轨道开于 弹仓的侧壁，绳索轨道开有朝向取心筒发射方向的绳索孔，供绳索穿过。
[0031] 弹仓围成的空腔内设有取心结构和绳索槽，弹仓壁内设有绳索轨道，绳索轨道设 有通向取心筒发射方向的绳索孔，供绳索穿过，在取心结构的取心筒未发射时，绳索以未拉 伸状态存放在绳索槽中，一旦取心筒发射出去，绳索被取心筒拉伸，从绳索孔穿过直接进入 绳索轨道的巢穴中，而且，绳索槽位于取心结构的两侧，促使弹仓空间足够容纳射出的取心 筒以及拉伸状态的绳索，避免取心筒、绳索与井壁接触而造成破损，提高了取心筒的回拉效 果，提高了取心收获率。
[0032] 接下来，本实用新型将通过一些具体的实施例来详细描述该井壁取心器：
[0033] 一种井壁取心器，如图3、4、5所示，其包括弹仓3和取心筒存储仓4,取心筒存储 仓4位于弹仓3的下方且与弹仓3的下端相连接，在弹仓3围成的空腔内设有多个取心结 构和与取心结构一一对应的绳索槽；因为井壁取心器需要对井壁进行多次采集，且深度也 会不同，因此，弹仓3内需要存储多个取心结构，由于每个取心结构发射后都需要回到取心 筒存储仓4中，因此取心筒存储仓4中会设有与取心结构数目、形状均对应的存储槽。
[0034] 取心结构包括取心筒2和用于安放取心筒2的筒座17,筒座17固定安装于弹仓3 的底部；在实际操作中取心结束后需要对取心筒2中的物质进行提取，需要取下取心筒2， 因此，取心筒2最好以可拆卸的方式连接在弹仓3中，取心筒2安装于筒座17上，筒座17 密封固定安装于弹仓3中，密封固定包括密封槽19,密封槽的周边设有密封环形垫，起到密 封的效果。
[0035] 为了使取心筒2发射后不接触井壁，且拉伸状态的绳索11处于弹仓中，绳索槽处 于弹仓3围成的空腔内，绳索槽位于取心结构的两侧，用于存放未拉伸状态的绳索11，该绳 索11的一端固定连接取心筒2,另一端与绳索轨道10的内部固定连接，而，绳索轨道10开 于弹仓3的侧壁，绳索轨道10开有朝向取心筒2发射方向的绳索孔9,供绳索11穿过。一 旦取心筒2发射，绳索11会在绳索轨道10中拉直并穿过绳索孔9与射出的取心筒2连接 在一起。
[0036] 为了确保取心筒2的发射方向始终朝上，使得取心器能在井壁不规则斜井、大斜 度井中作业。井壁取心器还包括姿态保持组件，姿态保持组件包括：旋转短节1和定向标 8 ;旋转短节1的上端通过马笼头与钻具相连接，旋转短节1的下端与弹仓3的上端相连接， 定向标8与取心筒存储仓4的下端相连接。定向标8与旋转短节1能释放传输过程中钻具 (电缆）产生的扭矩，解决在井壁不规则斜井收获率低、大斜度井取心作业难的问题。
[0037]为了提高取心筒2的准确发射，每一个取心筒2的下方均设有点火组件，点火组件 包括：取心药盒13、与取心药盒13内的引线相接触的引火点14、引火点14通过固定组件与 导线15相连接；导线15、固定组件、引火点14进行电流的传送，在取心药盒13内的引线处 电流转变成热能，引发取心药盒13爆炸，强大的气流将取心筒2推出、发射。当取心筒2处 于不发射状态时，引火点14呈开路状态，安装使用安全可靠。引火点14通过固定组件与导 线15紧密接触，且固定组件能够克服取心作业时点引火点14与导线15之间松动、断芯现 象。
[0038] 在一些实施例中，固定组件包括：与导线相连接的金属导片、与金属导片固定连接 的弹簧16、与弹簧16的另一端接触连接的压帽，压帽与引火点14相连接。导线15-金属 片一弹簧16-压帽一引火点14一取心药盒引线一筒座（弹仓底）壁构成一个完整的电流 回路，压帽起到固定的作用，弹簧16 -方面起到位置调整的作用也起到推送的作用。
[0039] 考虑到在不同的井壁取心需要不同形状不同强度的取心药盒13,因此降低井壁取 心器的局限性，在一些实施例中取心药盒13置于筒座17的底部，如图3所示，筒座17底部 的喷气孔通向取心药盒13,取心药盒13爆炸后，强大的气流会从喷气孔喷出，推动取心筒2 连着筒座17发射出去。
[0040] 在另一些实施例中，取心药盒13置于弹仓3的底部，并与筒座17的底部相接触， 如图6所示，弹仓3的底壁和筒座17的底壁构成取心药盒13的存储地，筒座17底部的喷 气孔通向取心药盒13,取心药盒13爆炸后，强大的气流会从喷气孔喷出，推动取心筒2连着 筒座17发射出去，泥浆从排泥浆孔20排出。
[0041] 旋转短节1与弹仓3的上端之间通过密封筒相连接，密封筒内设有选发器，选发器 与导线15相连接。由于井下复杂的环境和井液，需要对选发器进行密闭保护，因此，选发器 放置于密封筒中，与地面面板连接，受地面面板控制，以触发不同的导线15,进而引发不同 的取心筒2发射。采用选发器，相对现有的规则性逐一发射的方式来说，更具备可选择性， 提高了使用效果和便利性。
[0042] 为了让筒座17和取心筒2连接得更牢靠，提高拆卸的简便、快捷，筒座17设有用 于安装取心筒2的轨道，筒座17和取心筒2之间还设有定位键12,定位键12可沿轨道滑 动，筒座17的排气孔18通向轨道。筒座17和取心筒2之间不建议采用螺纹连接，建议采 用轨道连接，定位键12进行固定，该定位键12根据筒座17上的轨迹自动调节。
[0043] 取心筒2自发射至落入取心筒存储仓4的过程为：当取心器到达欲取层位时，地面 面板通过电缆缆芯给井下供电，经井下电路，电流通过相应导线15、引火点14,进入取心药 盒13内的引线（火药桥丝），引燃火药，火药燃烧产生的气体从筒座17喷气孔喷出的同时， 将取心筒2击入地层。钻具（电缆）带动取心器向上移动，绳索11(钢丝绳索）在绳索轨 道10滑动，方向与取心器相反，钢丝绳索11滑动到末端后，取心筒2拽出地层，沿钢丝绳索 轨道10落入取心筒存储仓4。取心筒存储仓4上部有钢丝绳索挡板，其内部是半空结构。
[0044] 为了提高发射率，适应现场操作的需求，实施串接作业，减少下井次数，缩短作业 时间，在一些实施例中，井壁取心器下部设有对接腔7,用于串接下一个井壁取心器的密封 筒，对接腔7连接外接导线。
[0045] 为了确保高温、高压、大电流环境下的密封和绝缘，实现作业安全，井壁取心器的 下部设有保护腔5供外接导线穿过，在保护腔5和对接腔7之间的外接导线安装于承压盘 6上。
[0046] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本 领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种井壁取心器，其特征在于，其包括弹仓和取心筒存储仓，所述取心筒存储仓位于 所述弹仓的下方且与所述弹仓的下端相连接，在所述弹仓围成的空腔内设有多个取心结构 和与所述取心结构-对应的绳索槽；其中， 所述取心结构包括取心筒和用于安放所述取心筒的筒座，所述筒座固定安装于所述弹 仓的底部； 所述绳索槽位于所述取心结构的两侧，用于存放未拉伸状态的绳索； 所述绳索的一端固定连接取心筒，另一端与绳索轨道的内部固定连接，所述绳索轨道 开于所述弹仓的侧壁，所述绳索轨道开有朝向所述取心筒发射方向的绳索孔，供所述绳索 穿过。
2. 如权利要求1所述的井壁取心器，其特征在于，还包括姿态保持组件，所述姿态保持 组件包括：旋转短节和定向标；所述旋转短节的上端通过马笼头与钻具相连接，所述旋转 短节的下端与所述弹仓的上端相连接，所述定向标与所述取心筒存储仓的下端相连接。
3. 如权利要求2所述的井壁取心器，其特征在于，每一个所述取心筒的下方均设有点 火组件，所述点火组件包括：取心药盒、与取心药盒内的引线相接触的引火点、所述引火点 通过固定组件与导线紧密接触； 当取心筒处于不发射状态时，所述引火点呈开路状态。
4. 如权利要求3所述的井壁取心器，其特征在于，所述固定组件包括：与导线相连接的 金属导片、与所述金属导片固定连接的弹簧、与弹簧的另一端接触连接的压帽； 所述压帽与所述引火点相连接。
5. 如权利要求3所述的井壁取心器，其特征在于，所述取心药盒置于所述筒座的底部， 筒座底部的喷气孔通向所述取心药盒。
6. 如权利要求3所述的井壁取心器，其特征在于，所述取心药盒置于所述弹仓的底部， 并与所述筒座的底部相接触，筒座底部的喷气孔通向所述取心药盒。
7. 如权利要求3所述的井壁取心器，其特征在于，所述旋转短节与所述弹仓的上端之 间通过密封筒相连接，所述密封筒内设有选发器，所述选发器与导线相连接。
8. 如权利要求1-7任一项所述的井壁取心器，其特征在于，所述筒座设有用于安装所 述取心筒的轨道，所述筒座和所述取心筒之间还设有定位键，所述定位键可沿所述轨道滑 动，所述筒座的排气孔通向所述轨道。
9. 如权利要求1-7任一项所述的井壁取心器，其特征在于，其下部设有对接腔，用于串 接下一个井壁取心器的密封筒，所述对接腔连接外接导线。
10. 如权利要求9所述的井壁取心器，其特征在于，所述井壁取心器的下部设有保护腔 供所述外接导线穿过，在所述保护腔和所述对接腔之间的所述外接导线安装于承压盘上。
【文档编号】E21B49/04GK203847105SQ201420256541
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月19日 优先权日:2014年5月19日
【发明者】姚娜 申请人:姚娜