[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

本發明涉及的是一種水平井原位監測保真連續取心工具，它包括安全總成、六方差動反抬升機構、懸掛旋轉總成、原位保真智能控制總成、存儲內筒總成、外筒、取心鉆頭，安全總成、上外扶正器、外筒、下外扶正器、取心鉆頭依次固定連接組成外筒總成，六方差動反抬升機構、懸掛旋轉總成、原位智能控制總成、存儲內筒總成依次固定連接組成內筒總成，內筒總成置于外筒總成內部，且內筒總成通過懸掛旋轉機構連接在外筒總成上。取心結束后投入可溶球，使六方差動機構憋壓反抬升完成割心作業；通過氣壓缸活塞桿帶動滑塊閥桿移動實現球閥開啟關閉，可溶球反應溶解，完成多點連續取心作業；通過原位保真智能控制總成記錄并反饋調節內筒環境與原位環境的一致性。

一、技術領域：

本發明涉及的是石油與天然氣勘探開發工具領域，具體涉及的是一種水平井原位監測保真連續取心工具。

二、背景技術：

隨著淺部油氣資源的日益枯竭,我國的油氣資源開發全面向深層油氣藏進軍，深部開采將成為油氣資源開發中的常態，目前已經成為實現產量接替的重要領域。巖心是油氣勘探開發過程中最真實的依據，鉆井取心技術是獲取巖心的最直接方式，巖心在取心起鉆過程中由于賦存條件的改變間接影響了測量巖心含油氣量、力學參數、孔隙參數等結果的準確性，測量數據失真影響了油氣資源的儲層評價和開發設計。目前的取心工具大多僅能鉆取單段巖心，不適用于同一井眼多井段連續取心。因此，迫切需求研究新的取心工具解決以上的技術瓶頸和難題。

三、發明內容：

本發明的目的是提供一種水平井原位監測保真連續取心工具，這種水平井原位監測保真連續取心工具用于解決目前的取心工具大多僅能鉆取單段巖心，不適用于同一井眼多井段連續取心。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：這種水平井原位監測保真連續取心工具包括安全總成、六方差動反抬升機構、懸掛旋轉總成、原位保真智能控制總成、存儲內筒總成、外筒、取心鉆頭，安全總成、上外扶正器、外筒、下外扶正器、取心鉆頭依次固定連接組成外筒總成，外筒為柔性外筒，所述六方差動反抬升機構、懸掛旋轉總成、原位智能控制總成、存儲內筒總成依次固定連接組成內筒總成，安全總成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機構連接在外筒總成上，內筒扶正器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包括差動活塞軸、差動活塞套、差動彈簧、緩沖機構，差動活塞軸上端外壁螺紋連接安全公接頭，差動活塞軸底端內壁設有球座，差動活塞套套裝在活塞軸外側，差動活塞套與安全公接頭之間的差動活塞軸外設置差動彈簧，差動活塞軸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，差動活塞軸與差動活塞套之間形成環空，差動活塞套能夠沿差動活塞軸上下移動，差動活塞軸具有中心流道，差動活塞軸下端側壁開有能夠與差動活塞軸和差動活塞套之間環空相連通的泄壓孔，差動活塞套側壁開有分流通道，差動活塞套下端螺紋連接轉換接頭，轉換接頭下端螺紋連接緩沖機構；所述緩沖機構由緩沖連接軸、緩沖緊帽、緩沖下接頭和緩沖彈簧組成，緩沖連接軸上端外壁螺紋連接轉換接頭，緩沖緊帽與緩沖下接頭螺紋連接，緩沖連接軸置于緩沖緊帽、緩沖下接頭內，緩沖彈簧套裝在緩沖連接軸下端，緩沖下接頭底端周向開設緩沖下接頭鉆井液流道和銷孔，緩沖下接頭鉆井液流道經懸掛旋轉總成與外筒總成、內筒總成之間的環隙相通；

所述原位保真智能控制總成包括氣、液儲存腔室、測量反饋儀器艙、溫度壓力測量系統、溫度壓力反饋系統、氣壓缸控制系統，所述氣、液儲存腔室包括高壓氮氣室、反應基礎液腔室和反應觸發液腔室，氣、液儲存腔室上部通過差值短節螺紋連接懸掛心軸，高壓氮氣腔室分別通過傳輸管道連接反應基礎液腔室、反應觸發液腔室、氣壓缸控制系統、存儲內筒總成，所述傳輸管道上安裝有多組電磁閥串并聯配合，溫度壓力測量系統、溫度壓力反饋系統集成安裝于測量反饋儀器艙內部，測量反饋儀器艙上部連接氣、液儲存腔室，測量反饋儀器艙下部連接存儲內筒總成；氣壓缸控制系統由三個氣壓缸及相應剛性連接桿組成；