[发明专利]一种应用于液动加压式取心工具的释放装置

说明书

技术领域

本发明属于钻井取心领域，具体涉及一种应用于液动加压式取心工具的释放装置。

背景技术

在松软、破碎地层的取心作业中，主要存在以下难题：地层胶结物强度低致使岩心不易成形、难以进入取心工具。当岩心胶结物具有较强水敏性时，在水基钻井液冲蚀下岩心承载能力降低、易坍塌破碎，造成堵心、磨心现象的发生，从而影响取心技术指标。在胶结松散、不均质含砾砂砾岩取心过程中，取心钻头和工具振动易造成岩心断裂、破碎。岩心的出筒过程中，由于岩心柱受力状态发生变化，岩心易坍塌破碎，减小了岩心地质分析的选样范围，降低了地质资料的准确性。由于这些难题的存在，使得在松软、破碎地层的取心作业难度大、取心收获率较低。现有技术中针对松软、破碎地层的取心工作所使用的取心工具分为液动加压式和机械加压式，其中液动加压式大多采用销钉、球或块的方式悬挂内筒。取心结束后投球，在液压作用下剪断销钉，悬挂装置解脱，内筒下降，岩心爪收拢割断岩心。这种结构的取心工具虽然能够一定程度上的达到提高取心收获率的目的，但仍然存在着不可忽视的问题。悬挂装置解脱后瞬间泄压，内筒在自身重力作用下下降并卡住岩心，这一过程中由于泄压不完全，在起钻时容易出现井喷等安全事故。

发明内容

本发明目的在于提供一种结构简单、使用方便，能够有效减少安全事故发生的应用于液动加压式取心工具的释放装置。

为实现上述技术目的，使用以下技术方案：

一种应用于液动加压式取心工具的释放装置，包括安全接头、释放组件、外筒组件、内筒组件和岩心爪组件，其中安全接头为底部和顶部中空上大下小的圆锥形，安全接头中部与外筒组件螺纹连接、下部与释放组件螺纹连接；内筒组件设置于释放组件下方，岩心爪组件设置于内筒组件下方，释放组件、内筒组件和岩心爪组件位于外筒组件内；释放组件包括悬挂钢球、内筒连接件、单流阀座、密封钢球、心轴和密封球座，心轴侧壁中部位置设置有至少一个泄压孔，泄压孔下方设置有至少一个放置孔，密封球座通过销钉设置于心轴内侧，将泄压孔与放置孔密封；内筒连接件侧壁内侧面设置有与悬挂钢球一一对应的凹槽，悬挂钢球与放置孔一一对应，悬挂钢球一半位于放置孔、一半位于凹槽；内筒连接件侧壁上还设置有至少一个循环孔，循环孔位于密封球座下方，单流阀座设置于内筒连接件底部，密封钢球设置于单流阀座上方，形成单流阀。在需要加压时，从安全接头向内投入加压钢球，经心轴后落入密封球座，加压钢球与密封球座形成密封，密封球座在液压作用下剪短销钉，密封球座在自身重力作用下下降，暴露出泄压孔与放置孔。

为使本发明更加适于实用下面做进一步改进：

所述泄压孔设置为四个。

所述放置孔设置为两个。

所述循环孔设置为四个。

所述泄压孔和循环孔由内到外向下倾斜，以防止钻井液倒流入内筒。

本发明有益效果在于：在需要加压时，从安全接头向内投入加压钢球，经心轴后落入密封球座，加压钢球与密封球座形成密封，密封球座在液压作用下剪短销钉，密封球座在自身重力作用下下降，暴露出泄压孔与放置孔。钻井液从泄压孔流出，放置孔内的悬挂钢球失去来自密封球座的支撑，导致悬挂钢球向内滚动，从而使内筒连接件脱落，内筒连接件脱落后，内筒组件与岩心爪组件随内筒连接件一起下降。这一过程中通过将悬挂与释放部分合理的结合，使得整个释放组件使用更加方便，在内筒连接件底部即内筒组件顶部设置有单流阀，使得内筒组件的内部压力过大时能够通过单流阀泄压，从而达到减少安全事故发生的目的。

附图说明

图1为本发明钻井取心过程中的结构示意图。

图2为图1的A-A剖面示意图。

图3为图1的B部分放大示意图。

图4为本发明钻井取心结束后的结构示意图。

图5为图4的C-C剖面示意图。

图6为图5的D部分放大示意图。

图7为释放组件结构示意图。

图8为图7的E-E剖面示意图。

附图中：1-安全接头，2-内筒组件，3-心轴，4-密封球座，5-外筒组件，6-内筒连接件，7-密封钢球，8-单流阀座，9-泄压孔，10-销钉，11-悬挂钢球，12-循环孔，13-岩心爪组件，14-加压钢球，15-放置孔，16-凹槽。

具体实施方式