[發(fā)明專利]一種隨鉆獲取井底巖屑的鉆頭及方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910870146.4
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN110500037A
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王仙仙;張曉斌;王紅娟;洪千里;楊全枝
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西延長石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司
• 主分類號: E21B10/00
• 分類號: E21B10/00;E21B10/60;E21B10/61;G01N1/10
• 代理公司: 61220 西安億諾專利代理有限公司
• 代理人: 賀珊<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入國

1.一種隨鉆獲取井底巖屑的鉆頭，包括鉆頭冠部（8）以及位于鉆頭冠部（8）內(nèi)的鉆頭本體（4）；所述鉆頭本體（4）上端設(shè)有連接接頭（1），鉆頭本體（4）內(nèi)設(shè)有鉆頭腔體（6）；其特征在于：鉆頭本體（4）上還設(shè)有與鉆頭腔體（6）連通的上噴嘴流道（9）、中噴嘴流道（5）及下噴嘴流道（7）；所述鉆頭腔體（6）內(nèi)從中心至腔體內(nèi)壁依次設(shè)有取巖屑結(jié)構(gòu)（3）及用于卡設(shè)取巖屑結(jié)構(gòu)（3）的定位套（2）；定位套（2）中部與腔體內(nèi)壁形成內(nèi)部流道（201）；取巖屑結(jié)構(gòu)（3）、定位套（2）底部及腔體內(nèi)壁形成沉砂腔（204）；所述取巖屑結(jié)構(gòu)（3）下行時(shí)，下噴嘴流道（7）、腔體內(nèi)壁底端、取巖屑結(jié)構(gòu)（3）側(cè)壁、定位套（2）及上噴嘴流道（9）形成貫穿的通道。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述隨鉆獲取井底巖屑的鉆頭，其特征在于：所述定位套（2）為環(huán)狀定位套（2），所述環(huán)狀定位套（2）的外側(cè)壁包括小壁厚及大壁厚；小壁厚與大壁厚交替設(shè)置；環(huán)狀定位套（2）的大壁厚處與腔體內(nèi)壁接觸，定位套（2）的長度小于取巖屑結(jié)構(gòu)（3）的長度，定位套（2）、取巖屑結(jié)構(gòu)（3）與腔體內(nèi)壁之間形成沉砂腔（204）；環(huán)狀定位套（2）的的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有卡設(shè)單元，所述卡設(shè)單元包括沿腔體內(nèi)壁向中心方向依次設(shè)置的彈簧（203）以及圓柱形鍵（202）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述隨鉆獲取井底巖屑的鉆頭，其特征在于：所述取巖屑結(jié)構(gòu)（3）的上下兩端開口均為錐形；所述位于上端的錐形為第一錐形結(jié)構(gòu)（301），位于下端的錐形為第二錐形結(jié)構(gòu)（306），第一錐形結(jié)構(gòu)（301）及第二錐形結(jié)構(gòu)（306）的開口方向均朝向空心圓柱以外；還包括位于空心圓柱側(cè)壁上的凹槽（304），所述凹槽（304）的直徑大于圓柱形鍵（202）直徑，凹槽（304）深度小于圓柱形鍵（202）長度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述隨鉆獲取井底巖屑的鉆頭，其特征在于：還包括用于連接環(huán)狀定位套（2）及取巖屑結(jié)構(gòu)（3）的剪切銷釘（303）。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述隨鉆獲取井底巖屑的鉆頭，其特征在于：所述上噴嘴通道的入口處設(shè)有金屬篩網(wǎng)。

6.一種隨鉆獲取井底巖屑的方法，其特征在于：使用如權(quán)利要求5所述的隨鉆獲取井底巖屑的鉆頭，具體過程如下：

（1）投球至第一錐形結(jié)構(gòu)（301），剪斷剪切銷釘（303），取巖屑結(jié)構(gòu)（3）沿鉆頭腔體（6）下移，直至取巖屑結(jié)構(gòu)（3）下端與鉆頭腔體（6）下底面接觸；

（2）取巖屑結(jié)構(gòu)（3）下端與鉆頭腔體（6）下底面接觸，位于取巖屑結(jié)構(gòu)（3）上的凹槽（304）下降至位于定位套（2）上的圓柱形鍵（202）中心相對；彈簧（203）伸長，推動(dòng)圓柱形鍵（202）卡入凹槽（304）中，實(shí)現(xiàn)取巖屑結(jié)構(gòu)（3）與定位套（2）的相對固定；同時(shí)，上噴嘴流道（9）、沉砂腔（204）、分流孔（305）、中心流道（302）、第二錐形結(jié)構(gòu)（306）與下噴嘴流道（7）相通，形成開環(huán)；內(nèi)部流道（201）與中噴嘴流道（5）相通，形成開環(huán)；

（3）鉆柱內(nèi)液體流經(jīng)內(nèi)部流道（201）、中噴嘴流道（5）進(jìn)入環(huán)空；將破碎巖屑攜帶后依次經(jīng)下噴嘴流道（7）、第二錐形結(jié)構(gòu)（306）、中心流道（302）及分流孔（305）最后進(jìn)入沉砂腔（204），破碎巖屑中經(jīng)金屬防砂網(wǎng)（10）阻擋進(jìn)入沉砂腔（204）底部，液體經(jīng)上噴嘴流道（9）進(jìn)入環(huán)空，完成獲取巖屑過程。