[实用新型]一种煤层气地层勘探原位保压取心钻具

说明书

一种煤层气地层勘探原位保压取心钻具，包括外管总成、中管总成和内管总成；所述外管总成设置连接管、弹卡挡头、上外管、上扩孔器、下外管、下扩孔器和钻头，所述连接管与钻杆设备连接；所述中管总成设置悬挂组件、保压管接头、保压管和板阀组件，中管总成通过悬挂组件与外管总成中上扩孔器及下外管装配，并通过悬挂组件中设置的轴承使外管总成具备单动功能；所述内管总成设置打捞矛组件、连接组件、脱钩机构和取样管，所述脱钩机构用于实现提钻取心过程中连接组件和取样管的分离，在脱钩机构上设置测压接头。本实用新型避免了取样过程中岩样中煤层气的逸散，达到了为煤层气的勘探开发及安全利用提供有效参考数据的目的。

技术领域

本实用新型涉及一种钻具，尤其是一种适用于以提钻取心方式获取煤层气地层岩样的原位保压取心钻具，属于钻井设备技术领域。

背景技术

煤层气，是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分的烃类气体，它以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。

目前在煤层气的勘探开发过程中，普遍采用已经很成熟的绳索打捞取心技术来获取岩样，并通过现场解析来估算地层中煤层气的储量，为后续的勘探开发及安全利用提供参考数据。但由于绳索打捞取心方式获取的岩样直径较小，不利于准确测算地层中煤层气的储量，而采用现有技术中匹配提钻取心方式的钻具获取岩样的话，在取样过程中，又无法保证岩样的原位压力和赋存环境，岩样中含有的气体不断逸出，造成岩样样品的失真。

实用新型内容

本实用新型提供一种煤层气地层勘探原位保压取心钻具，旨在避免取样过程中岩样所含煤层气的逸散，达到为后续勘探开发及安全利用提供更加有效的参考数据的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种煤层气地层勘探原位保压取心钻具，包括由外向内依次套装的外管总成、中管总成和内管总成；所述外管总成从上到下依次设置连接管、弹卡挡头、上外管、上扩孔器、下外管、下扩孔器和钻头，所述连接管与钻杆设备连接；所述中管总成由上至下依次设置悬挂组件、保压管接头、保压管和板阀组件，中管总成通过悬挂组件与外管总成中上扩孔器及下外管装配，以此实现中管总成的轴向定位，并通过悬挂组件中设置的轴承使外管总成在钻杆驱动下具备单动功能；所述内管总成由上至下依次设置打捞矛组件、连接组件、脱钩机构和取样管，所述打捞矛组件穿过中管总成的悬挂组件延伸至外管总成的内腔中，在打捞矛组件中设置弹卡，内管总成通过弹卡和外管总成的弹卡挡头配合、连接组件和中管总成的悬挂组件配合实现轴向定位，所述脱钩机构用于实现提钻取心过程中连接组件和取样管的分离，使取样管及岩样置于中管总成保压管的保压腔中，在脱钩机构上设置用于检测岩样中气体压力及释放气体的测压接头。

上述煤层气地层勘探原位保压取心钻具，所述脱钩机构设有打捞钩座、打捞钩和打捞矛头；所述打捞钩布置在打捞钩座中；所述打捞钩座上设有连通取样管的气体通道，所述测压接头安装在所述气体通道的顶端。

上述煤层气地层勘探原位保压取心钻具，所述打捞钩座外壁上部设有密封环，所述密封环与中管总成中保压管接头内壁配合实现保压管保压腔上端的密封。

上述煤层气地层勘探原位保压取心钻具，所述中管总成中板阀组件由板阀罩、板阀和板阀座组成，所述板阀罩上下两端分别与保压管、板阀座以螺纹连接方式装配，所述板阀通过销轴铰接在板阀座的侧壁上，板阀通过圆柱面与板阀座内腔配合。

上述煤层气地层勘探原位保压取心钻具，在所述板阀的圆柱面上设置实现保压管保压腔下端密封的密封圈。

上述煤层气地层勘探原位保压取心钻具，所述外管总成还设有扶正环，所述扶正环嵌入下扩孔器内腔，并通过钻头与下扩孔器的螺纹连接结构压紧。