[实用新型]一种防卡式取芯钻具

说明书

本实用新型属于石油天然气勘探设备技术领域，具体是一种防卡式取芯钻具。安装在取心内管和取心钻头之间，包括上接头、岩心内管、下接头以及可以伸缩的衬套管，上接头与岩心内管连接，岩心内管与下接头连接，岩心内管内固定有可以伸缩的衬套管。本实用新型适用于水平取芯中的软芯和中硬性岩芯，结构巧妙合理，制造成本低廉，操作简单，可规模化生产和使用。

技术领域

本实用新型属于石油天然气勘探设备技术领域，具体是一种防卡式取芯钻具。

背景技术

岩芯是石油天然气（煤层气、页岩气等能源）勘探、开发过程中取得完整的第一性原始资料，通过大量对岩芯的分析与研究才能为制定有效的合理方案准确计算油气储量、制定增产措施提供方案。在油气田（煤层气、页岩气等能源）勘探、开发各阶段，为查明储油、储气层的性质或从大区域的地层对比到检查油气田开发效果，评估和油气田改进/开发方案，任何研究步骤都离不开对岩芯的观察和研究。

钻进取芯的几个重要环节：

1)以环状钻进方式破碎井底岩石，形成岩芯（圆柱体状态）。

2)保护岩芯：钻进取芯时，已形成的岩芯要加以保护，避免循环的钻井液冲蚀岩芯及钻柱转动的机械碰撞损坏岩芯。

3)取出岩芯：在钻进取芯到一定长度后（通常为一个单根长的底部，也可以进行长筒取芯达几十米甚至百米），要从所形成岩芯的底部割断并夹紧，在起钻时随钻具一起提升到地面。

钻进取芯时以上三个环节都应做好，任一环节处理不当，轻则会得不到应有数量（长度）的岩芯，严重时会导致取芯失败，取不出岩芯。

油气能源（含煤层气、页岩气、致密气）的勘探和开发过程中，水平钻井取芯是必需的技术和钻井作业中最重要的要求，但因地层结构复杂、井下环境多变、钻井装备技术及操作人员等原因，经常发生取芯作业失败的事故，咎其主要原因是在水平井内，因切割的岩芯在取芯内桶内的滑进过程中，因处于相对的水平状态和受地层间应力的影响，桶内的岩芯处于“躺着”的状态，其质量重心点下沉，致使后续挤入的岩芯不能顺利通过，经常发生卡（堵）芯事故，导致所切割的岩芯不能顺利取出，或发生岩芯体被扰乱的事故（因岩芯的原始结构被破坏或顺序被扰乱，岩芯失去了原始状态，不能判读出真实的信息），导致了取芯作业失败。这种情况在世界各地的油气田勘探作业中普遍存在，是取芯作业中最严重的问题之一，很多钻井公司无有效的解决办法。

发明内容

本实用新型为了解决上述问题，提供一种防卡式取芯钻具。

本实用新型采取以下技术方案：一种防卡式取芯钻具，安装在取心内管和取心钻头之间，包括上接头、岩心内管、下接头以及可以伸缩的衬套管，上接头与岩心内管连接，岩心内管与下接头连接，岩心内管内固定有可以伸缩的衬套管。

进一步的，衬套管设置在岩心内管内靠近下接头位置，且部分衬套管位于下接头内。

进一步的，衬套管包括内衬管I和内衬管II，内衬管I套在内衬管II外，内衬管II与内衬管I之间滑动连接，内衬管II和内衬管I分别与下接头或岩心内管固定。

进一步的，内衬管II通过销钉组II与下接头固定，所述的内衬管I与通过销钉组I与下接头固定。

进一步的，上接头连接于取心内管的下端，上接头通过内螺纹与岩心内管上端的外螺纹连接；所述的下接头通过内螺纹与岩心内管下端的外螺纹连接，下接头通过外螺纹与取心钻头相连接。

进一步的，岩心内管采用铝合金无缝管或28CrMnMo 无缝钢管。

与现有技术相比，本实用新型适用于水平取芯中的软芯和中硬性岩芯，结构巧妙合理，制造成本低廉，操作简单，可规模化生产和使用。本申请的针对性、适用性和经济性非常强，生产成本并不高（仅约￥1,500./套左右），其技术特点之关键在于利用了岩芯滑入、堵芯产生的剪切应力之原理设计出带有内伸缩功能的内衬管接手之工具。