[發明專利]一種水平井原位監測保真連續取心工具

有效

• 申請號: 202011080831.6
• 申請日: 2020-10-11
• 公開（公告）號: CN112012685B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 劉合;王素玲;李金波;姜民政;董康興;溫鵬云;包振山;張善仁
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: E21B25/10
• 分類號: E21B25/10;E21B34/14;E21B47/06;E21B47/07
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

1.一種水平井原位監測保真連續取心工具，其特征在于:這種水平井原位監測保真連續取心工具包括安全總成(1)、六方差動反抬升機構(2)、懸掛旋轉總成(3)、原位保真智能控制總成(4)、存儲內筒總成(5)、外筒(8)、取心鉆頭(9)，安全總成(1)、上外扶正器、外筒(8)、下外扶正器(6)、取心鉆頭(9)依次固定連接組成外筒總成，外筒(8)為柔性外筒，所述六方差動反抬升機構(2)、懸掛旋轉總成(3)、原位智能控制總成(4)、存儲內筒總成(5)依次固定連接組成內筒總成，安全總成(1)上部設有與鉆桿連接的安全公接頭，內筒總成置于外筒總成內部，且內筒總成通過懸掛旋轉總成連接在外筒總成上，內筒扶正器(7)安裝于內筒總成與外筒總成環隙；

所述六方差動反抬升機構(2)包括差動活塞軸(2-1)、差動活塞套(2-2)、差動彈簧(2-3)、緩沖機構(2-4)，差動活塞軸(2-1)上端外壁螺紋連接安全公接頭，差動活塞軸(2-1)底端內壁設有球座(2-5)，差動活塞套(2-2)套裝在差動活塞軸外側，差動活塞套(2-2)與安全公接頭之間的差動活塞軸外設置差動彈簧(2-3)，差動活塞軸(2-1)底端外臺階為正六方體，與差動活塞套正六方內壁軸向滑動密封配合，差動活塞軸(2-1)與差動活塞套(2-2)之間形成環空(2-7)，差動活塞套(2-2)能夠沿差動活塞軸(2-1)上下移動，差動活塞軸(2-1)具有中心流道，差動活塞軸(2-1)下端側壁開有能夠與差動活塞軸(2-1)和差動活塞套(2-2)之間環空相連通的泄壓孔(2-8)，差動活塞套(2-2)側壁開有分流通道(2-9)，差動活塞套(2-2)下端螺紋連接轉換接頭(2-10)，轉換接頭(2-10)下端螺紋連接緩沖機構(2-4)；所述緩沖機構(2-4)由緩沖連接軸(2-11)、緩沖緊帽(2-12)、緩沖下接頭(2-13)和緩沖彈簧組成，緩沖連接軸(2-11)上端外壁螺紋連接轉換接頭(2-10)，緩沖緊帽(2-12)與緩沖下接頭(2-13)螺紋連接，緩沖連接軸(2-11)置于緩沖緊帽(2-12)、緩沖下接頭(2-13)內，緩沖彈簧套裝在緩沖連接軸(2-11)下端，緩沖下接頭(2-13)底端周向開設緩沖下接頭鉆井液流道(2-14)和銷孔(2-15)，緩沖下接頭鉆井液流道(2-14)經懸掛旋轉總成(3)與外筒總成、內筒總成之間的環隙相通；

所述原位保真智能控制總成(4)包括氣液儲存腔室(4-1)、測量反饋儀器艙(4-2)、溫度壓力測量系統(4-3)、溫度壓力反饋系統(4-4)、氣壓缸控制系統(4-5)，所述氣液儲存腔室(4-1)包括高壓氮氣腔室(4-12)、反應基礎液室(4-13)和反應觸發液室(4-14)，氣液儲存腔室(4-1)上部通過差值短節螺紋連接懸掛心軸(3-2)，高壓氮氣腔室(4-12)分別通過傳輸管道(4-6)連接反應基礎液室(4-13)、反應觸發液室(4-14)、氣壓缸控制系統(4-5)、存儲內筒總成(5)，所述傳輸管道(4-6)上安裝有串并聯配合的多組電磁閥(4-16)，溫度壓力測量系統(4-3)、溫度壓力反饋系統(4-4)集成安裝于測量反饋儀器艙(4-2)內部，測量反饋儀器艙(4-2)上部連接氣液儲存腔室(4-1)，測量反饋儀器艙(4-2)下部連接存儲內筒總成(5)；氣壓缸控制系統(4-5)由三個氣壓缸(4-10)及相應剛性連接桿(4-11)組成；

所述存儲內筒總成(5)包括三個取心內筒(5-1)、三個球閥總成(5-2)、巖心爪組件(5-3)、巖石限位器(5-4)、保溫筒(5-5)、內筒扶正器(7)，三個取心內筒(5-1)外壁分別開設注氣孔(5-6)，注氣孔(5-6)通過傳輸管道(4-6)連接高壓氮氣室(4-12)，三個取心內筒(5-1)外壁表面覆著石墨烯涂層(4-7)及絕緣層，三個取心內筒(5-1)依次通過球閥總成(5-2)連接，第一取心內筒上部螺紋連接測量反饋短節；第三取心內筒外壁另外開設有反應基礎液、反應觸發液注液口(5-7)，底部存在夾層，并在內壁周向開設多個注液口；所述巖心爪組件(5-3)包括卡箍座(5-8)和卡箍(5-9)，所述卡箍座(5-8)螺紋連接在第三取內心筒與第三球閥之間，卡箍座(5-8)外壁開設有高壓氮氣注入口(5-10)，卡箍外壁斜面與卡箍座內壁斜面形成接觸副；所述球閥總成(5-2)的滑塊閥桿(5-24)通過剛性連桿連接一個氣壓缸，滑塊閥桿(5-24)安裝在閥體(5-23)滑道槽內部，氣壓缸活塞桿帶動滑塊閥桿(5-24)在閥體滑道槽內上下移動，滑塊閥桿(5-24)通過鋼絲繩(5-26)連接閥體表面連接軸，閥體通過其上的螺栓軸(5-25)旋轉。