[實用新型]一種防卡式取芯鉆具

有效

• 申請號: 202022204611.1
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN213540315U
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 宮晉武
• 申請（專利權）人: 山西環界石油鉆具制造股份有限公司;北京英格泰國際石油裝備有限公司
• 主分類號: E21B25/00
• 分類號: E21B25/00
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周

本實用新型屬于石油天然氣勘探設備技術領域，具體是一種防卡式取芯鉆具。安裝在取心內管和取心鉆頭之間，包括上接頭、巖心內管、下接頭以及可以伸縮的襯套管，上接頭與巖心內管連接，巖心內管與下接頭連接，巖心內管內固定有可以伸縮的襯套管。本實用新型適用于水平取芯中的軟芯和中硬性巖芯，結構巧妙合理，制造成本低廉，操作簡單，可規模化生產和使用。

技術領域

本實用新型屬于石油天然氣勘探設備技術領域，具體是一種防卡式取芯鉆具。

背景技術

巖芯是石油天然氣（煤層氣、頁巖氣等能源）勘探、開發過程中取得完整的第一性原始資料，通過大量對巖芯的分析與研究才能為制定有效的合理方案準確計算油氣儲量、制定增產措施提供方案。在油氣田（煤層氣、頁巖氣等能源）勘探、開發各階段，為查明儲油、儲氣層的性質或從大區域的地層對比到檢查油氣田開發效果，評估和油氣田改進/開發方案，任何研究步驟都離不開對巖芯的觀察和研究。

鉆進取芯的幾個重要環節：

1)以環狀鉆進方式破碎井底巖石，形成巖芯（圓柱體狀態）。

2)保護巖芯：鉆進取芯時，已形成的巖芯要加以保護，避免循環的鉆井液沖蝕巖芯及鉆柱轉動的機械碰撞損壞巖芯。

3)取出巖芯：在鉆進取芯到一定長度后（通常為一個單根長的底部，也可以進行長筒取芯達幾十米甚至百米），要從所形成巖芯的底部割斷并夾緊，在起鉆時隨鉆具一起提升到地面。

鉆進取芯時以上三個環節都應做好，任一環節處理不當，輕則會得不到應有數量（長度）的巖芯，嚴重時會導致取芯失敗，取不出巖芯。

油氣能源（含煤層氣、頁巖氣、致密氣）的勘探和開發過程中，水平鉆井取芯是必需的技術和鉆井作業中最重要的要求，但因地層結構復雜、井下環境多變、鉆井裝備技術及操作人員等原因，經常發生取芯作業失敗的事故，咎其主要原因是在水平井內，因切割的巖芯在取芯內桶內的滑進過程中，因處于相對的水平狀態和受地層間應力的影響，桶內的巖芯處于“躺著”的狀態，其質量重心點下沉，致使后續擠入的巖芯不能順利通過，經常發生卡（堵）芯事故，導致所切割的巖芯不能順利取出，或發生巖芯體被擾亂的事故（因巖芯的原始結構被破壞或順序被擾亂，巖芯失去了原始狀態，不能判讀出真實的信息），導致了取芯作業失敗。這種情況在世界各地的油氣田勘探作業中普遍存在，是取芯作業中最嚴重的問題之一，很多鉆井公司無有效的解決辦法。

發明內容

本實用新型為了解決上述問題，提供一種防卡式取芯鉆具。

本實用新型采取以下技術方案：一種防卡式取芯鉆具，安裝在取心內管和取心鉆頭之間，包括上接頭、巖心內管、下接頭以及可以伸縮的襯套管，上接頭與巖心內管連接，巖心內管與下接頭連接，巖心內管內固定有可以伸縮的襯套管。

進一步的，襯套管設置在巖心內管內靠近下接頭位置，且部分襯套管位于下接頭內。

進一步的，襯套管包括內襯管I和內襯管II，內襯管I套在內襯管II外，內襯管II與內襯管I之間滑動連接，內襯管II和內襯管I分別與下接頭或巖心內管固定。

進一步的，內襯管II通過銷釘組II與下接頭固定，所述的內襯管I與通過銷釘組I與下接頭固定。

進一步的，上接頭連接于取心內管的下端，上接頭通過內螺紋與巖心內管上端的外螺紋連接；所述的下接頭通過內螺紋與巖心內管下端的外螺紋連接，下接頭通過外螺紋與取心鉆頭相連接。

進一步的，巖心內管采用鋁合金無縫管或28CrMnMo 無縫鋼管。

與現有技術相比，本實用新型適用于水平取芯中的軟芯和中硬性巖芯，結構巧妙合理，制造成本低廉，操作簡單，可規模化生產和使用。本申請的針對性、適用性和經濟性非常強，生產成本并不高（僅約￥1,500./套左右），其技術特點之關鍵在于利用了巖芯滑入、堵芯產生的剪切應力之原理設計出帶有內伸縮功能的內襯管接手之工具。