[發明專利]柔性密閉取心工具

有效

• 申請號: 201711381288.1
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108005603B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 張紹林;孫強;明爾揚;李濤;黃守志;韓偉業;陳強;李益良
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B25/00
• 分類號: E21B25/00;E21B17/20
• 代理公司: 11127 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 黨曉林;張印鐸

1.一種柔性密閉取心工具，其特征在于，包括：順次連接的取心鉆頭機構、柔性鉆桿；所述柔性鉆桿內穿設有巖心內筒；所述巖心內筒的前端支撐于所述取心鉆頭機構內；

所述取心鉆頭機構包括取心鉆頭、密閉頭、巖心爪；至少部分所述密閉頭位于所述取心鉆頭內；所述巖心爪位于所述取心鉆頭內且套設于所述密閉頭外；所述巖心爪被設置為僅允許所述密閉頭在受到向后的外部作用力時向后移動，并且被設置為在所述密閉頭受到其他方向的外部作用力或無外部作用力時固定所述密閉頭的位置；

所述柔性鉆桿包括第一鉆桿接頭、第二鉆桿接頭、以及位于所述第一鉆桿接頭與所述第二鉆桿接頭之間的多個首尾連接的鉆桿短節；所述柔性鉆桿通過所述第一鉆桿接頭連接所述取心鉆頭機構；相鄰兩個鉆桿短節之間可彎曲預定角度；所述巖心爪的內壁設有向后傾斜的第一卡齒，所述密閉頭的外壁上設有與所述第一卡齒相配合的第二卡齒；所述第二卡齒向前傾斜；所述巖心爪能沿徑向擴大并復位。

2.如權利要求1所述的柔性密閉取心工具，其特征在于：所述巖心爪的橫截面為開口圓環。

3.如權利要求1所述的柔性密閉取心工具，其特征在于：所述巖心內筒的后端還固定有固定件；所述固定件用于所述密閉頭進入所述巖心內筒時保持所述密閉頭的位置。

4.如權利要求3所述的柔性密閉取心工具，其特征在于：所述固定件包括設置于所述巖心內筒的后端的永磁鐵塊；所述密閉頭采用可被磁鐵吸引的材質構成。

5.如權利要求1所述的柔性密閉取心工具，其特征在于：所述巖心內筒與所述柔性鉆桿之間設有第一環空通道；所述取心鉆頭設有與所述第一環空通道相通的液流通道。

6.如權利要求4所述的柔性密閉取心工具，其特征在于：所述巖心內筒的后端還設置有壓力平衡機構，所述壓力平衡機構用于平衡所述巖心內筒內部的壓強；所述巖心內筒的后端外套設有過水套；所述過水套的壁上設有過水通道。

7.如權利要求6所述的柔性密閉取心工具，其特征在于：所述壓力平衡機構包括泄荷螺母、內筒壓力平衡活塞；所述固定件安裝于所述內筒壓力平衡活塞的前端；所述泄荷螺母蓋合在所述巖心內筒的后端；所述內筒壓力平衡活塞的前端位于所述巖心內筒內并與所述巖心內筒的壁密封貼合，所述內筒壓力平衡活塞的后端穿過所述泄荷螺母。

8.如權利要求1-7任一所述的柔性密閉取心工具，其特征在于：所述鉆桿短節包括：

縱長延伸的球齒機構，所述球齒機構的側壁上設置有第一連接部；所述球齒機構的一端設置有球頭結構，所述球頭結構的側壁上設置有多個沿其周向間隔排布的傳動齒；所述傳動齒的后方設有第一密封外球面；所述傳動齒的前方設有第二密封外球面；

與所述球齒機構活動連接的齒套機構；所述齒套機構具有容納所述球頭結構的活動空間；所述齒套機構的后端套設于所述球齒機構外且位于所述球頭結構的后方；所述活動空間的下部設有與所述第二密封外球面相配合的第一密封內球面，所述活動空間的上部設有與所述第一密封外球面相配合的第二密封內球面；所述活動空間的壁上設有多個與所述傳動齒一一對應的軌跡槽；所述傳動齒部分伸入所述軌跡槽內；所述傳動齒與所述軌跡槽的底面接觸；所述齒套機構開設有能與第一連接部相連接的第二連接部。

9.如權利要求8所述的柔性密閉取心工具，其特征在于，所述傳動齒與所述球頭結構為一體成型結構；所述傳動齒從上至下沿弧線或包絡線延伸；所述軌跡槽為弧形槽。

10.如權利要求9所述的柔性密閉取心工具，其特征在于，所述傳動齒的橫截面的外輪廓為部分圓弧；所述傳動齒橫截面的外輪廓的直徑從上至下先增大后減小。

11.如權利要求10所述的柔性密閉取心工具，其特征在于，所述傳動齒橫截面的外輪廓的最大直徑位置相對于所述傳動齒的前端更靠近所述傳動齒的后端；所述第一密封外球面與所述第二密封外球面位于同一球體上；所述最大直徑位置與所述球體的球心位于同一橫截面上。