[实用新型]一种水平井取心工具

说明书

本实用新型涉及石油钻井技术领域，公开了一种水平井取心工具，包括内筒、外筒、外分水总成、上扶正器、下扶正器、岩心爪组件和取心钻头。外分水总成包括外筒上接头、心轴和单向止水球，外筒上接头的内部设有环状分水块，环状分水块沿轴向开设有第一通孔，心轴的下端沿轴向开设有通水道，心轴沿径向开设有第二通孔，第二通孔连接通水道，单向止水球设于通水道的下端。钻取岩心时，泥浆从取心钻头处流进内筒，然后流经通水道并从第二通孔流出，从而可以有效保护岩心不被冲蚀；从外筒上接头流入的泥浆，流经环状分水块上的第一通孔，并从取心钻头下方流出取心工具外，从而不会对取心工具内部的零部件造成侵蚀，提高了取心工具的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及石油钻井技术领域，特别涉及一种水平井取心工具。

背景技术

岩心是油田上最宝贵的基础资料，是最直观地反应地下岩层特征及其含油、气以及水等特征的第一手资料。取心则是指使用取心工具从地下岩层取出岩心的作业，专业人员对取出的岩心进行研究分析，从而获得地下岩层的特征。取心具有以下三个关键环节：第一是环状破碎井底岩石，以形成圆柱体状的岩心；第二是取心钻进时，对已形成的岩心需要加以保护，避免泥浆冲蚀岩心，同时要避免岩心受到机械碰撞；第三是取心钻进到一定长度之后，需要割断岩心，并将岩心完好地取出。

随着石油钻井技术的发展，水平井技术得到了广泛的应用。进行水平井取心时，在井下恶劣的工作环境中，现有的一些取心工具的内部零部件长期暴露在泥浆中，泥浆长期流经取心工具的内筒，对取心工具的内部零部件造成侵蚀，降低取心工具的使用寿命，甚至有的时候，泥浆会倒灌冲蚀岩心，对岩心造成破坏。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提出一种水平井取心工具，能够有效保护取心工具的内部零部件，进而提高取心工具的使用寿命，并能保护岩心不被冲蚀。

根据本实用新型实施例的一种水平井取心工具，包括：内筒，用于存储岩心；外筒，套设在所述内筒上，且所述外筒的内径大于所述内筒的外径；外分水总成，包括外筒上接头、心轴和单向止水球，所述外筒上接头的内部设有环状分水块，所述环状分水块沿轴向开设有第一通孔，所述心轴的上端插接所述环状分水块，所述心轴的下端插接所述内筒，所述心轴的下端沿轴向开设有通水道，所述心轴沿径向开设有第二通孔，所述第二通孔连通所述通水道，且所述第二通孔位于所述环状分水块和所述内筒之间，所述单向止水球设于所述通水道的下端；上扶正器，上端连接所述外筒上接头，下端连接所述外筒；下扶正器，上端连接所述外筒；岩心爪组件，设于所述内筒的下端，用于卡紧并承托岩心；取心钻头，设于所述下扶正器的下端，用于钻取岩心。

根据本实用新型实施例的一种水平井取心工具，至少具有如下有益效果：钻取岩心时，部分泥浆从取心钻头处流进内筒，在水压的作用下，泥浆流至内筒的上端，然后流经单向止水球并流入心轴下端的通水道内，最后从第二通孔中流入内筒和外筒之间的间隙以及内筒和下扶正器之间的间隙中，而单向止水球只能允许泥浆从内筒流入通水道中，泥浆无法从通水道流入内筒中，也即泥浆无法倒灌进内筒，从而可以有效保护岩心不被冲蚀；而从外筒上接头流入的泥浆，则流经环状分水块上的第一通孔，然后流入内筒和外筒之间的间隙以及内筒和下扶正器之间的间隙中，并从岩心爪组件和取心钻头之间流出取心工具外，从而不会对取心工具内部的零部件造成侵蚀，提高了取心工具的使用寿命。

根据本实用新型的一些实施例，所述心轴上套设有向心轴承和推力轴承，所述向心轴承和所述推力轴承的外圈均连接所述环状分水块，所述心轴上设有定位轴肩，所述定位轴肩位于所述向心轴承和所述推力轴承之间，所述岩心爪组件上套设有滚柱轴承，所述滚柱轴承的滚柱滚动连接所述取心钻头。水平井取心时，向心轴承可以承受径向载荷，能带动外筒旋转，进而带动取心钻头旋转，并能防止内筒转动；需要拔出岩心时，推力轴承可以承受轴向载荷，向心轴承和推力轴承配合使用，可以提高外筒、内筒以及岩心爪组件等零部件的使用寿命，并能防止岩心受到机械碰撞，可以有效保护岩心；岩心爪组件上套设的滚柱轴承，可以减小内筒和外筒之间的摩擦，滚柱轴承配合下扶正器使用，可以使得内筒和取心钻头保持同心，使得取心钻头可以顺利钻进，不容易发生堵卡的现象，适用于钻取较长的岩心。