[發明專利]一種取芯裝置及取芯方法

有效

• 申請號: 202110797625.5
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113356779B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 敬佳佳;邱志禮;邱晨昊;唐曦;何航宇
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B25/00
• 分類號: E21B25/00;E21B25/10;E21B34/06;E21B10/60;E21B21/00
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 劉雪蓮

本發明公開了一種取芯裝置及取芯方法，所述取芯裝置包括依次連接的上接扣、取芯外筒和取芯鉆頭，所述上接扣的接扣內孔、所述取芯外筒的內孔以及取芯鉆頭的鉆頭內孔連通形成第一軸孔，所述第一軸孔內設置有可拆卸的閥門、可滑動的差動提升桿，以及連接所述閥門和所述差動提升桿的取芯內筒，所述取芯鉆頭的取芯孔通過所述閥門連通所述取芯內筒，所述差動提升桿還連接有提升機構，所述提升機構能夠帶動所述差動提升桿和所述取芯內筒遠離所述閥門一定距離并關閉所述閥門；所述取芯方法包括投入密封球使提升機構帶動差動提升桿上升。在本發明中，巖芯遠離閥門一定距離后再關閉閥門，避免了巖芯將閥門卡死的問題，提高了保溫、保壓取芯的可靠性。

技術領域

本發明涉及油氣勘探取芯技術領域，特別是涉及一種取芯裝置及取芯方法。

背景技術

巖芯是最直觀、最可靠的反映地下沉積環境的寶貴資料，在進行巖石力學試驗研究時，通常是先取出巖石或巖芯，并將其加工為標準試件后再進行試驗。然而，將巖芯從原位環境中取出后，巖芯接觸外界空氣后部分成分被氧化，原本的壓力釋放，巖芯中的油氣水因地層的原始壓力和溫度狀態的改變而發生揮發及流失，巖石的物理性質也會發生破壞。要使巖芯在油氣特性方面和地層的真實情況一致，保證油氣儲量計算的結果準確，其前提是在進行巖石鉆探時實現原位保真(保壓、保溫、保濕、保光)取芯。

現有一種保溫保壓取芯裝置，包括鉆頭和鉆頭上的鉆具本體，鉆具本體內設置有儲芯管，用于存儲鉆取后的巖芯，儲芯管前端設置有球閥，通過控制球閥的轉動封閉儲芯管，以實現原位保真取芯。由于取芯時巖芯需先通過球閥再進入儲芯管，在關閉球閥時容易出現球閥卡死的情況，導致取出的巖芯在油氣物性方面與地層差別較大,嚴重影響獲取的巖芯的資料的準確性和可靠性。

發明內容

本發明的目的在于針對：關閉球閥時巖芯容易將球閥卡死的問題，提供一種取芯裝置及取芯方法，通過提升取芯內筒使巖芯遠離球閥，防止關閉球閥時巖芯將球閥卡死，實現原位保真取芯，從而保證油氣儲量計算的結果準確。

為了實現上述目的，本發明提供了一種取芯裝置，包括依次連接的上接扣、取芯外筒和取芯鉆頭，所述上接扣的接扣內孔、所述取芯外筒的內孔以及取芯鉆頭的鉆頭內孔連通形成第一軸孔，所述第一軸孔內設置有可拆卸的閥門、可滑動的差動提升桿，以及連接所述閥門和所述差動提升桿的取芯內筒，所述取芯鉆頭的取芯孔通過所述閥門連通所述取芯內筒，所述差動提升桿還連接有提升機構，所述提升機構能夠帶動所述差動提升桿和所述取芯內筒遠離所述閥門再關閉所述閥門。

在本發明中，上接扣、取芯外筒和取芯鉆頭依次連接，在上接扣和取芯外筒中間連通形成第一軸孔，閥門可拆卸地閥門設置在第一軸孔內且靠近取芯鉆頭，差動提升桿和取芯內筒連接，兩者可滑動的設置在第一軸孔內，取芯內筒帶動閥門開閉，取芯鉆頭上的取芯孔通過閥門連通取芯內筒，當取芯裝置完成鉆進取芯，連接差動提升桿和上接扣的提升機構提升差動提升桿，差動提升桿則帶動取芯內筒以及取芯內筒內的巖芯遠離閥門，在巖芯遠離閥門一定距離后，取芯內筒帶動閥門閉合，避免巖芯將閥門卡死，巖芯被閥門密封在取芯內筒內實現保壓，通過取芯內筒和取芯外筒雙層隔熱實現了巖芯保溫，巖芯在油氣特性方面和地層的真實情況一致，保證油氣儲量計算的結果準確。

可選的，所述提升機構包括設置在所述差動提升桿的外壁的凸環，所述接扣內孔的內壁上開設有環槽，所述凸環設置在所述環槽內，所述差動提升桿上設置有第二連通孔，所述第二連通孔位于所述凸環靠近所述取芯鉆頭一側，所述第二連通孔連通所述接扣內孔，所述環槽的側壁上設置有第二排液孔，所述第二排液孔位于所述凸環遠離所述取芯鉆頭一側。

可選的，所述第二排液孔內設置有單向閥，所述環槽內的液體能夠通過所述單向閥流出所述環槽。