[發(fā)明專(zhuān)利]一種測(cè)井工具的巖樣提取裝置及巖樣提取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611071586.6
• 申請(qǐng)日: 2016-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106640064B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李福生;李寧;徐磊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江泰克松德能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B49/02
• 分類(lèi)號(hào): E21B49/02;E21B47/12
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種測(cè)井工具的巖樣提取裝置，其特征在于，包括：貼壁裝置、巖樣抓取裝置、排樣裝置、巖樣檢測(cè)裝置、外殼以及短節(jié)外殼；其中，所述外殼安裝在短節(jié)外殼內(nèi)；所述外殼具有三個(gè)分支，三個(gè)分支相交于一處，所述排樣裝置設(shè)置在第一分支內(nèi)，所述貼壁裝置安裝在排樣裝置上，所述巖樣抓取裝置設(shè)置在第二分支內(nèi)，所述巖樣檢測(cè)裝置設(shè)置在第三分支上；

所述貼壁裝置包括支撐板，所述支撐板左右對(duì)稱(chēng)固定安裝支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)與支撐板滑動(dòng)連接；所述短節(jié)外殼的側(cè)壁上開(kāi)有第一通孔，所述支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置在第一通孔上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)井工具的巖樣提取裝置，其特征在于，所述支撐結(jié)構(gòu)包括第一齒輪導(dǎo)軌、第一齒輪、貼壁支撐座、固定滑塊；所述固定滑塊固定在支撐板上，所述第一齒輪導(dǎo)軌滑動(dòng)設(shè)置在固定滑塊上，第一齒輪導(dǎo)軌上具有第一齒槽，所述第一齒輪鉸接在支撐板上，第一齒輪與第一齒槽嚙合傳動(dòng)；所述貼壁支撐座安裝在第一齒輪導(dǎo)軌的前端；所述第一齒輪導(dǎo)軌設(shè)置在第一通孔上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)井工具的巖樣提取裝置，其特征在于，所述巖樣抓取裝置包括取芯鉆頭、套筒；所述套筒外表面具有外螺紋，所述第二分支內(nèi)開(kāi)有內(nèi)螺紋，所述套筒的外螺紋旋接在內(nèi)螺紋上；所述短節(jié)外殼的側(cè)壁上開(kāi)有第二通孔，所述第二通孔所在軸線與第二分支所在軸線重合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)井工具的巖樣提取裝置，其特征在于，巖樣抓取裝置還包括第二齒輪，所述套筒外表面還具有圓柱齒條，所述第二齒輪鉸接在第二分支上，所述第二齒輪和圓柱齒條嚙合傳動(dòng)，所述取芯鉆頭安裝在套筒的外端部。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)井工具的巖樣提取裝置，其特征在于，所述排樣裝置包括活塞、第一連桿、第二連桿、第三連桿；所述活塞安裝在第一連桿的一端，所述活塞滑動(dòng)設(shè)置在第一分支內(nèi)，所述第二連桿的一端鉸接在支撐板上，第二連桿上開(kāi)有滑槽，所述第一連桿的另一端滑動(dòng)鉸接在滑槽上，所述第三連桿的一端鉸接在支撐板上，第三連桿的一端滑動(dòng)鉸接在滑槽上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)井工具的巖樣提取裝置，其特征在于，所述巖樣檢測(cè)裝置包括探頭、同位素放射源、巖樣出口蓋；所述第三分支上開(kāi)有檢測(cè)窗，所述探頭、同位素放射源安裝在檢測(cè)窗處；所述巖樣出口蓋滑動(dòng)設(shè)置在第三分支出口處；所述短節(jié)外殼的側(cè)壁上開(kāi)有第三通孔，第三通孔與第三分支的出口相通。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)井工具的巖樣提取裝置，其特征在于，所述巖樣檢測(cè)裝置還包括第三齒輪、第二齒輪導(dǎo)軌；所述第三齒輪鉸接在第三分支上，所述第二齒輪導(dǎo)軌滑動(dòng)設(shè)置在第三分支上，所述巖樣出口蓋安裝在第二齒輪導(dǎo)軌上，所述第二齒輪導(dǎo)軌上具有第二齒槽，所述第三齒輪與第二齒槽嚙合傳動(dòng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1、3、4或6所述的測(cè)井工具的巖樣提取裝置，其特征在于，所述第一分支的軸線和第三分支的軸線重合，第一分支和第二分支處于水平面以上，第三分支處于水平面以下，所述水平面穿過(guò)三個(gè)分支的相交處。

9.利用權(quán)利要求8所述的測(cè)井工具的巖樣提取裝置的巖樣提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）支撐結(jié)構(gòu)向外伸出，當(dāng)兩個(gè)支撐結(jié)構(gòu)均緊貼井壁且第二分支的取芯鉆頭也緊貼井壁時(shí)，巖樣提取裝置便不會(huì)在井筒中晃動(dòng)，巖樣鉆取前的準(zhǔn)備工作完成；

（2）取芯鉆頭旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而套筒上的外螺紋沿第二分支上的內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)，使得取芯鉆頭既旋轉(zhuǎn)又向外伸出運(yùn)動(dòng)，隨著取芯鉆頭逐漸進(jìn)入井壁內(nèi)部，巖屑進(jìn)入到取芯鉆頭內(nèi)部空間；

（3）鉆取完畢后，同樣原理，取芯鉆頭反方向旋轉(zhuǎn)，回到第二分支內(nèi)部；此時(shí)，鉆取的巖屑一部分位于巖樣檢測(cè)裝置，一部分堆放在第三分支和第二分支的連接部位；

（4）第三連桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)第二連桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)第一連桿及活塞向第三分支方向推動(dòng)，使巖樣向檢測(cè)窗上方集中；

（5）取樣完成后進(jìn)入到檢測(cè)階段，同位素放射源發(fā)出的一次X射線經(jīng)檢測(cè)窗打到巖樣上產(chǎn)生二次X射線，二次X射線經(jīng)檢測(cè)窗部分被探頭接收；

（6）巖樣出口蓋向上移動(dòng)，巖樣出口打開(kāi)；

（7）第三連桿繼續(xù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)第二連桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)第一連桿及活塞繼續(xù)向第三分支方向推動(dòng)，將巖樣推出第三分支；

（8）第三連桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)第二連桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)第一連桿及活塞向反方向運(yùn)動(dòng)，回到初始位置；

（9）巖樣出口蓋向下移動(dòng)，巖樣出口閉合；

（10）最后支撐結(jié)構(gòu)拉回到短節(jié)外殼內(nèi)，此時(shí)巖樣提取裝置可在井筒中上下活動(dòng)，可將儀器下放或上提到下一深度，進(jìn)行測(cè)試。