[發明專利]巖樣保真取芯系統

在審

• 申請號: 201811596435.1
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109973035A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 謝和平;高明忠;陳領;李存寶;朱建波;郭峻;廖志毅;李聰;何志強
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: E21B25/10
• 分類號: E21B25/10;E21B10/02;E21B25/00
• 代理公司: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51222
• 代理人: 李安霞;曾克

本發明公開一種巖樣保真取芯系統，包括依次連接的驅動模塊、保真模塊和取芯模塊，取芯模塊巖芯鉆取工具、巖芯樣品存儲筒，保真模塊包括巖芯樣品保真艙，驅動模塊包括取芯鉆機，取芯鉆機包括液道；巖芯鉆取工具包括取芯鉆具、捕芯器和內芯管，取芯鉆具包括外芯管和空心的鉆頭，鉆頭與外芯管的下端連接；內芯管下端伸向外芯管底部，內芯管與外芯管間隙配合；巖芯樣品保真艙包括內取芯筒、外取芯筒和蓄能器，外取芯筒套在內取芯筒上，內取芯筒上端連通液氮存儲罐，液氮存儲罐位于外取芯筒內，蓄能器連通外取芯筒，外取芯筒設有翻板閥。本發明有利于巖芯保持其在原位環境下的狀態，提高鉆進速度，提高取芯效率。

技術領域

本發明涉及油氣田勘探領域，尤其涉及巖樣保真取芯系統。

背景技術

在油田勘探過程中，巖芯是發現油氣層和研究地層、生油層、儲油層、蓋層、構造等的重要資料，通過對巖芯的觀察研究，可以直接地了解地下巖層的巖性、物性和含油、氣、水產狀特征。油田投入開發后，要通過巖芯進一步研究和認識油層沉積特征，儲層的物性、孔隙結構、潤濕性、相對滲透率、巖相特征，油層物理模擬和油層水淹規律；認識和掌握不同開發階段、不同含水階段油層水淹特征，搞清剩余油分布，為油田開發方案設計，層系、井網調整和加密井提供科學依據。

取巖芯是在鉆井過程中使用特殊的取芯工具把地下巖石成塊地取到地面上來，這種成塊的巖石叫做巖芯，通過它可以測定巖石的各種性質，直觀地研究地下構造和巖石沉積環境，了解其中的流體性質等。在礦產勘探和開發過程中，需要按地質設計的地層層位和深度，開展鉆進工作，向井內下入取芯工具，鉆取出的巖芯樣品，并存儲在巖芯存儲艙中，在設備上升過程中，巖芯存儲艙的溫度、壓力等環境參數會降低，使得巖芯不能保持其在原位環境下的狀態。

取芯工具包括取芯鉆具和捕芯器，取芯鉆具切割進入地層后，用捕芯器將巖芯保持在內筒中，現有的捕芯器只能取軟巖，難以取硬巖。此外，現有的取芯鉆具的刀片冷卻速度慢，刀具的磨損快，刀片的使用壽命短。

井下溫度高，電氣設備無法使用，常使用液壓設備，液壓設備啟動前，需阻斷液體流道，啟動后，應使液體流道暢通，向工作部件提供液壓，驅動液壓馬達，冷去鉆機鉆頭。

發明內容

本發明旨在提供一種巖樣保真取芯系統,有利于巖芯保持其在原位環境下的狀態，并且可以提高鉆進速度，提高取芯效率，液道啟動機構啟動前，阻斷液體流道，啟動后，向工作部件提供液壓。

為達到上述目的，本發明是采用以下技術方案實現的：

本發明公開的巖樣保真取芯系統，包括依次連接的驅動模塊、保真模塊和取芯模塊，所述取芯模塊巖芯鉆取工具、巖芯樣品存儲筒，所述保真模塊包括巖芯樣品保真艙，所述驅動模塊包括取芯鉆機，所述取芯鉆機包括液道；

所述巖芯鉆取工具包括取芯鉆具、捕芯器和內芯管，取芯鉆具包括外芯管和空心的鉆頭，鉆頭與外芯管的下端連接；所述捕芯器包括環形基體和多個卡爪，環形基體同軸安裝在內芯管下端的內壁上，卡爪均勻設置在環形基體上，卡爪下端與環形基體連接，卡爪上端向內收攏；所述內芯管下端伸向外芯管底部，內芯管與外芯管間隙配合；

所述巖芯樣品存儲筒包括巖芯筒、鉆機外筒、翻板閥和觸發機構，翻板閥包括閥座和密封閥瓣，閥座同軸安裝在鉆機外筒內壁上，密封閥瓣一端與閥座上端外側壁活動連接，閥座頂部有與密封閥瓣匹配的閥口密封面；所述巖芯樣品保真艙包括內取芯筒、外取芯筒和蓄能器，所述外取芯筒套在內取芯筒上，所述內取芯筒上端連通液氮存儲罐，所述液氮存儲罐位于外取芯筒內，所述蓄能器連通外取芯筒，所述外取芯筒設有翻板閥；