[實用新型]一種鉆井取心用投球裝置

有效

• 申請號: 201420559092.2
• 申請日: 2014-09-27
• 公開（公告）號: CN204200133U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 莊偉;溫林榮;聶云飛;張輝;裴學良;趙宗鋒;魯金峰;于文濤;任紅;田宗正
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號: E21B25/00
• 分類號: E21B25/00
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

技術領域

本實用新型涉及鉆井取芯裝置領域中的一種鉆井取心用投球裝置。

背景技術

目前松軟地層取心的割心工藝主要有兩種，液力憋壓割心和投球加壓割心。液力憋壓割心工藝主要在井斜較大（超過40度）、無法使用機械加壓割心的情況下使用，而這種工藝在在部分巖性較硬地層經常出現割不斷巖心的情況，因此使用范圍受到限制。

目前廣泛使用的是投球加壓割心，即取完心后依次投入四個鋼球，利用鋼球傳遞壓力機械下壓割心的方式。這種割心方式操作相對簡單，且可靠性很高，但投球的方式一直存在問題。投球方式包括：從地面管匯投球或從立管上的絲堵處投球；卸開方鉆桿頂部絲堵投球。從地面管匯或立管絲堵處投球的弊端在于投球后需要開泵用鉆井液將鋼球從地面管匯經過立管送入方鉆桿，這一過程可能將井底松散巖心沖掉，使巖心收獲率受到影響。從方鉆桿頂部絲堵投球的弊端在于取完進尺后方鉆桿頂部距離鉆臺通常大于3m，人員在井內有鉆具的情況下高空作業卸開方鉆桿絲堵是一件危險性較高的操作。人員登高時方鉆桿無法轉動，造成投球間隔的這段時間（通常為3分鐘）鉆具長時間靜止于井內，更加危險的是，絲堵卸開后若發生井涌等復雜情況，鉆井液將從絲堵處直接噴出，此時將來不及將絲堵安裝好，無法循環鉆井液，這將導致井涌難以控制，造成無法估量的損失。

易貴華等發明的《鉆井取心投球接頭裝置》屬于一種接頭，需要連接在鉆具上，投球時需要將該接頭提高到轉盤面以上才能操作，這種操作適用于硬地層取心工具，而對于軟底層取心工具取心結束到割心前方鉆桿均不允許上提，此時投球接頭仍在井內，無法對其操作，因此該技術無法應用于軟底層取心工藝中，從而限制了其使用范圍。

溫林榮等發明的《一種石油鉆井取心用投球裝置》具有安全性好、操作簡單的特點，但該裝置連接在地面管匯上，投球后需要開泵并達到一定排量使鋼球通過立管及水龍帶進入鉆具，開泵的過程可能造成井底松散巖心被沖走，從而影響取心收獲率，因此在使用范圍也受到了限制。

發明內容

本實用新型的目的就是為了克服現有技術存在的弊端，提出一種應用更加廣泛，使用安全、方便、快捷的鉆井取心用投球裝置。

一種鉆井取心用投球裝置，包括活塞和裝置本體，裝置本體是以中心管為中心呈十字形，中心管下部設有連接頭，中心管的內徑大于所投放球體的直徑，在中心管外壁周邊間隔分布著至少四個獨立的活塞腔，活塞腔底部設有傳壓孔，活塞腔內設置有活塞，活塞下部設有與活塞腔形成軸向滑動密封配合的活塞座，活塞座外側向上延伸并在延伸段設有向內開口的U形凹槽，U形凹槽的底面為內斜面，U形凹槽與靠近軸心的活塞腔內壁形成對鋼球的限位配合，活塞腔靠近軸心的腔壁高出活塞底座的初始高度。

上述方案還包括：

活塞上的U形凹槽為弧面槽或者錐面槽、梯形槽，靠近軸心的活塞腔內壁上端面為內斜面，活塞座上設有密封圈。

在裝置本體的上面連接有上端蓋，上端蓋與活塞頂部高度滿足活塞頂部抵達上端蓋時鋼球能夠自由滑落，并且活塞座不能從活塞腔內脫出。

活塞腔底部的傳壓孔通過連接頭、液壓管、液壓控制閥連接液壓器。

采用上述方案的鉆井取心用投球裝置，需要投球時，操作人員只需在鉆臺上操作控制，根據不同的投球數量和投球間隔時間的要求，分別控制每條管線的控制閥即可將壓力傳至活塞，使球解除限位，鋼球就會間隔落入鉆具，直至投完，因此具有安全、方便、快速的優點。投球時不需要開泵送球，保證了松散巖心不被沖走，收獲率得到了保障。投球過程中可根據現場需要隨時轉動鉆具，在需要循環時可以隨時開泵循環。該裝置特別適用于松軟地層取心中投球割心，也可應用于石油鉆井行業其他需要投球的工藝，并且根據工藝的不同，可以更改本裝置的尺寸，從而適合需要投入不同尺寸和不同數量鋼球的要求。

附圖說明

圖1為本實用新型一種實施例的結構示意圖。

圖2為圖1中A-A位置剖視圖。

圖3為本實用新型一種實施例在右側活塞被推高狀態的結構示意圖。

圖中：1上端蓋，2鋼球，3活塞，4裝置本體，5密封圈，6液壓管。

具體實施方式

下面結合說明書附圖和具體實施方式，對本實用新型作進一步描述。