[实用新型]一种起钻过程页岩油气捕集及温压检测取心工具

说明书

本实用新型涉及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、泄压阀、储气筒、油气捕集总成、温度压力测量短节、岩心限位装置、外筒、内筒、卡箍式岩心爪、密封瓣阀和取心钻头。工具下入井底后，循环钻井液清洗井底。取心钻进结束后，投入大钢球使钻具内憋压，然后上提钻具完成割心作业。起钻过程中，气体从岩心内释放聚集在内筒里，温度压力测量短节负责记录内筒温度、压力值，气体释放达到一定压力后推动储气筒活塞向上运动，气体量超过测试需要的量后自动从泄压阀泄压，储气筒的温度、压力值由储油气捕集总成记录。

技术领域

本实用新型涉及石油、天然气勘探开发工具领域，具体是一种起钻过程页岩油气捕集及温压检测取心工具。

背景技术

随着页岩油气的勘探开发力度不断加大，对页岩地层准确的油气含量描述要求越来越高，并直接影响着页岩油气的勘探开发决策和产量评估，而传统的取心技术获取的页岩岩心在起钻过程中由于压力变化造成岩心中的油气不断解析逸出，据国外资料统计，仅在起钻过程中的油气逸出损失量就达到50-60％，地面所获取的岩心资料无法准确评估页岩地层的真实油气含量。此外，目前已有的保压取心技术采取保持井底压力密封岩心的技术方法，需要地面转运高压岩心筒，并带压岩心后处理，发生过多起地面安全事故，已逐渐被国内外同行淘汰和放弃；而密闭取心技术靠密闭液包裹隔离岩心仅能提供原始的地层油水饱和度，在起钻过程中同样不能阻止岩心中的油气解析逸出。因此，迫切要求研究新的取心技术解决以上的技术瓶颈和难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提出一种起钻过程页岩油气捕集及温压检测取心工具，即允许在安全的工作压力下，在起钻过程中100％原位收集岩心逸出的油气，以更加准确的指导油气田的开发决策和生产。

本实用新型的技术方案包括：

一种起钻过程页岩油气捕集及温压检测取心工具，总体方案包括差动机构、滑块机构、分水接头总成、岩心限位机构、取心机构、取心钻头以及括泄压阀、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。

上述方案细化方案是：

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；