[发明专利]喷射式取心工具

说明书

技术领域：

本发明涉及一种石油钻井取心工具，特别涉及一种喷射式取心工具。

背景技术：

现有常规取心工具在取心时，泥浆的流动方向是经内、外筒环形空间，通过钻头水眼和岩心爪与钻头之间的间隙到井底，携带钻屑通过外筒与井壁环形空间流出井口。内筒里没有泥浆流动，随着取心钻进的进行，内筒里逐渐充满岩心。这种取心方式在硬地层取心时存在以下缺点：1、在取心钻进时，由于泥浆只能冲洗和携带钻头底及靠近钻头外侧的钻屑返出井口，靠近钻头内侧的钻屑不能及时携带返出，造成重复切削，降低取心钻进速度。2、在遇较硬地层取心时，由于钻时较长，有时过多的钻屑堆积在岩心爪与钻头之间的间隙中，不能及时清理易造成堵心。3、当在破碎地层取心时，进入内筒的岩心块，由于钻进过程中的振动使其相互碰撞，产生的碎岩屑在内筒里堆积容易造成堵心。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种喷射式取心工具，该装置实现了可以将靠近钻头内侧的钻屑、在岩心爪与钻头之间间隙中的钻屑、在内筒里的碎岩屑及时携带到内筒上部，减少重复切削，有效地防止堵心，提高取心钻进速度，提高取心收获率。克服了现有取心工具不能及时清理靠近钻头内侧的钻屑、在岩心爪与钻头之间间隙中的钻屑和在内筒里的碎岩屑，易造成重复切削和易发生堵心的不足。

本发明所采取的技术方案是：一种喷射式取心工具，包括上接头、芯轴、轴承、压盖、上扶正器、内筒、外筒、下扶正器、连接套、岩心爪和钻头；芯轴下端连接喷射本体，喷射本体设计为中空的管体，喷射本体中部内壁安装有喷嘴，压帽安装在喷射本体内壁上并压住喷嘴，喷射本体下端内壁连接分流体外壁，分流体上端内壁连接混合套，分流体设计为下部密封的管体，分流体底端内壁连接滤管，分流体底端外壁连接内筒，分流体上开有连通分流体内部和内筒与外筒之间环形空间的斜孔，分流体上开有连通混合套周围空间和滤管的流道。

本发明的有益效果是：本发明可以将靠近钻头内侧的钻屑、在岩心爪与钻头之间间隙中的钻屑、在内筒里的碎岩屑及时携带到内筒上部，减少重复切削，有效的防止堵心，提高取心钻进速度，提高取心收获率。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式：

如图1所示，一种喷射式取心工具，包括上接头1、芯轴4、轴承5、压盖6、上扶正器13、内筒14、外筒15、下扶正器16、连接套17、岩心爪2和钻头3；芯轴4下端连接喷射本体7，喷射本体7设计为中空的管体，喷射本体7中部内壁安装有喷嘴9，压帽8安装在喷射本体7内壁上并压住喷嘴9，喷射本体7下部形成腔体使高压射流和静止液体在此混合；喷射本体7下端内壁连接分流体11外壁，分流体11上端内壁连接混合套10，混合套10使混合后的液体进入循环通道；分流体11设计为下部密封的管体，分流体11底端内壁连接滤管12，分流体11底端外壁连接内筒14，分流体11上开有连通分流体11内部和内筒14与外筒15之间环形空间的斜孔，分流体11上开有连通混合套10周围空间和滤管12的流道。斜孔和流道互不相通，使混合液体和内筒14里的液体各行其道。

使用时，泥浆通过喷射本体7的上部管体，进入喷嘴9产生高压射流体，穿过喷射本体7的下部腔内相对静止的液体，射入混合套10内。高速射流体和相对静止的液体混合在一起，经过分流体11的斜向孔，进入内筒14和外筒15之间的环形空间流入钻头3底部进行循环。

由于高压射流体穿过静止的液体时产生旋涡，液体的紊流性引起打旋液体的横向运动，使四周部分液体不断被卷入射流中，在射流周围产生负压。由于负压的作用，使内筒14里的泥浆不断地自下而上流动，通过分流体11上的流道进入混合套10的周围，用来不断的补充被卷入射流中的液体。内筒14里这种液体的流动，可携带钻头3内侧的钻屑和内筒14里的岩心块相互碰撞产生的碎岩屑由下而上进入内筒14上部，在滤管12处经过过滤，使井底钻屑和内筒14里的碎岩屑停留在内筒14上部和岩心一起被取出。

本发明使流到钻头3底部的泥浆流动方向发生改变，泥浆流向如图1中箭头所示。泥浆到井底后分成两部分循环，一部分进入取心工具外筒15与井眼的环形空间循环到地面，另一部分由内筒14进入分流体11进行二次循环，使岩屑及时离开井底和内筒14下部。减少了钻头3重复切削的机会，防止了堵心现象的发生。对提高机械钻速、提高取心收获率有极大的好处。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。