[发明专利]一种起钻过程页岩油气捕集及温压检测取心工具

权利要求书

1.一种起钻过程页岩油气捕集及温压检测取心工具，包括差动机构、滑块机构、分水接头总成、岩心限位机构、取心机构和取心钻头，其特征在于还包括泄压阀、油气捕集总成和温度压力测量短节；所述差动机构、外筒、取心钻头依次固定连接组成外筒总成，所述滑块机构、分水接头总成、油气捕集总成、温度压力测量短节和取心机构依次固定连接组成内筒总成，差动机构上部设有与钻杆连接的上接头，内筒总成置于外筒总成内部，并通过滑块机构悬挂在外筒总成上。

2.根据权利要求1所述的起钻过程页岩油气捕集及温压检测取心工具，其特征在于：

所述差动机构包括牙坎上接头、牙坎下接头、密封滑套和密封接头，其中：牙坎上接头与差动机构上接头为一体，牙坎上接头外壁轴向设有牙坎凹槽，牙坎下接头内壁轴向设有牙坎凸起，牙坎上接头和牙坎下接头啮合后构成轴向滑动、周向限位配合，密封接头连接在牙坎上接头下端，密封接头外径大于牙坎下接头最小内径，密封接头上端面与牙坎下接头下端面构成阻挡配合，密封滑套连接在牙坎下接头下端，并与密封接头构成轴向滑动密封配合；

所述滑块机构包括内定位接头、球座滑套、定位接头、承压接头和剪切销钉，其中：内定位接头上端与差动机构的密封接头连接，球座滑套设在内定位接头内设环形凹槽内，并与内定位接头构成轴向间距密封滑动配合，球座滑套上端设有球座，球座滑套下端部通过径向设置的剪切销钉与内定位接头连接，定位接头套在内定位接头外，定位接头上端与差动机构的密封滑套连接，内定位接头通过锁块和锁销配合悬挂在定位接头上；

所述分水接头总成包括分水接头和堵头，其中：分水接头上端与滑块机构的球座滑套连接，堵头封堵于分水接头下端，分水接头中段径向设有多个分流孔，分流孔与其下方的外筒总成、内筒总成之间的环形间隙连通；

所述油气捕集总成包括储气筒和自上而下依次设置在储气筒内的泄压阀、储气筒上盖、活塞、活塞杆和储气筒下盖，其中：储气筒上部与分水接头下端连接，活塞杆置于储气筒上盖和储气筒下盖之间，储气筒上盖和储气筒下盖通过活塞杆的中心孔与外部空间连通，活塞与活塞杆和储气筒内壁构成轴向密封滑动配合，泄压阀连接在储气筒上盖并与活塞杆的中心孔连通，与泄压阀对应的储气筒5上设有排气孔，储气筒下盖设有与活塞下部活塞腔连通的进气孔，在储气筒上盖设置排气孔，排气孔与排气销钉和垫片配合密封；

所述温度压力测量短节包括仪器仓和装配在仪器仓内的温度、压力传感器和电池，并用仪器仓盖板压紧并密封，仪器仓轴向设有导气孔，仪器仓上端部与储气筒5连接，导气孔连通仪器仓上下的空间，仪器仓下端与取心机构的岩心筒连接；

所述取心机构包括岩心筒和置于岩心筒内的取心内筒、卡箍式岩心爪和全封闭瓣式岩心爪，岩心筒与外筒总成和取心钻头间有钻井液流道。

3.根据权利要求2所述的起钻过程页岩油气捕集及温压检测取心工具，其特征在于：所述卡箍式岩心爪包括岩心爪短节、岩心爪、缩颈套和遮挡套，其中，岩心爪短节上部与岩心筒连接，岩心爪短节、缩颈套遮挡套依次连接，岩心爪置于缩颈套内部，岩心爪上部与岩心爪短节限位配合；所述全封闭瓣式岩心爪包括瓣阀岩心爪和扶正套，瓣阀岩心爪由阀瓣和扭簧组成，扶正套处于取心钻头内腔，遮挡套插入瓣阀岩心爪内部，对阀瓣进行限位。

4.根据权利要求2所述的起钻过程页岩油气捕集及温压检测取心工具，其特征在于：所述温度压力测量短节包括上下两个相对装配的仪器仓通过连接活套连接，两个仪器仓内分别装配有温度压力传感器和电池，并用仪器仓盖板压紧并密封；两个仪器仓轴向设有导气孔，导气孔之间通过高压软管和单向阀连接。

5.根据权利要求4所述的起钻过程页岩油气捕集及温压检测取心工具，其特征在于：在下面的仪器仓导气孔内安装有低压单向阀。

6.根据权利要求2-5任一所述的起钻过程页岩油气捕集及温压检测取心工具，其特征在于：在分水接头总成和取心机构之间设有岩心限位机构。

7.根据权利要求6所述的起钻过程页岩油气捕集及温压检测取心工具，其特征在于：所述岩心限位机构上端与仪器仓连接，下端与岩心筒连接，中间设有岩心挡板。