[实用新型]一种保形密闭取心工具

说明书

本实用新型属于石油、地质钻井取心工具的结构改进。

目前，石油地质勘探开发中采用一般常规取心工具取出的岩心不可避免地受到钻井液自由水的污染，难以获得油田勘探开发所必须的储层原始含油饱和度资料，采用一般密闭取心工具，又因岩心内筒内壁粗糙(一般为无缝钢管)，岩心进筒阻力大，尤其是疏松砂岩地层取心容易造成岩心堵塞，钻速下降，岩心减少，岩心密闭率降低。同时，出筒后的岩心因松散未固结而难以保持其地层原有形状，无法准确确定地层孔隙度等物性参数。给地质取样、分析化验带来众多不便。

本实用新型的目的是为了克服一般常规取心岩心免遭钻井液自由水的污染，一般密闭取心工具岩心进筒阻力大、钻取过程中易堵塞、收获率、密闭率低、取出地面的岩心难以保持地下地层原始形状等问题，为油田勘探开发提供一种新型的取心工具—一种保形密闭取心工具。

本实用新型是这样来实现完成的：装有“O”型密闭圈的密封活塞[13]通过本身设有的限位销钉通孔与限位销钉[12]固结在设有偏向井壁方向6个斜水眼结构的取心钻头[11]喉道处，将岩抓[10]置于取心钻头[11]内腔中，通过取心钻头[11]顶部内侧设有的母丝扣与外岩心筒[2]底部外侧设有的公丝扣固定连接在一起。复合材料保形衬管[7]按长度尺寸要求顺序装满内岩心筒[6]中(预留热膨胀间隙30mm～50mm)。底端外侧装有“O”型密封圈的密封压套[9]通过顶端内侧本身设有的配合丝扣(母扣)与内岩心筒[6]底部外侧设有的公丝扣固定连接在一起。分水悬挂接头[4]底部设有的配合公扣与内岩心筒[6]顶部设有的母丝扣固定连接在一起形成内岩心筒组合体。将组装好的内岩心筒组合体一起装入外岩心筒[2]中，通过悬挂销钉[3]将顶部设有通孔的分水悬挂接头[4]与定位接头[1]连接定位，通过定位接头[1]底部设有的公丝扣与外岩心筒[2]顶部设有的母丝扣固定连接。将密闭液[8]通过导流管灌入内岩心筒内腔中，确认灌满后将密封丝堵[5]与分水悬挂接头[4]丝扣定位固定。

在钻井取心过程中，由于采用了本实用新型，取心工具内筒形成一密封系统，加之密封系统有充满特制的成膜性好、附着力强且有化学惰性的高分子密闭液，使钻出的岩心立刻受到密闭液的保护，从而免遭钻井液自由水的污染。由于采用摩擦系数极低的复合材料保形衬管，使得在取心钻进过程中，岩心进筒的阻力减少，加之密闭液的润滑作用，从而极有利于取心钻进速度的提高和岩心密闭率的提高，使密闭取心难度极大的高含水、高渗透率、特疏松砂岩地层取心有好效果。同时由于采用了复合材料保形衬管，便于对岩心进行冷冻和切割取样，能最大限度地保持疏松砂岩岩心出筒前的原始形状，为求取疏松砂岩物性资料创造了条件。取心钻头由于采用偏向井壁方向的斜水眼结构，减少了钻井液射流对岩心的强烈冲刷与污染，利于提高岩心收获率和岩心密闭率。本实用新型较单一的密闭取心工具有更好的实用价值，尤其是解决了高含水、高渗透、高采出程度的疏松砂岩油田的密闭取心难题。应用前景广阔。

说明书附图

图1一种保形密闭取心工具结构示意图

1.定位接头              2.外岩心筒           3.悬挂销钉

4.分水悬挂接头          5.密封丝堵           6.内岩心筒

7.复合材料保形衬管      8.密闭液             9.密封压套

10.岩心抓               11.取心钻头          12.限位销钉

13.密封活塞

现结合说明书附图，对本实用新型作进一步描述：

在采用本实用新型进行取心作业时，先将外岩心筒[2]与预先装有岩心爪[10]、密封活塞[13]、限位销钉[12]并定位固定好的取心钻头[11]连接紧好置于井口中，内岩心筒[6]底部装好密封压套[9]，内部装好复合材料保形衬管[7]，上部装好分水悬挂接头[4]通过悬挂销钉[3]固定连接在定位接头[1]上置入外岩心筒[2]中丝扣紧好，然后将密闭液[8]充满内岩心筒[2]组合体。再将密封丝堵[5]与分水悬挂接头[4]内丝扣上紧下至井底。开始取心钻进时，密闭活塞[13]首先接触井底，通过施加5-7吨钻压的作用，限位销钉[2]被剪断，取心钻头[11]随之接触井底，并迫使密封活塞[13]完全进入取心钻头[11]进入内岩心筒[6]中，内岩心筒[6]中的密闭液[8]开始逐渐被挤出，在井底形成保护区。随着岩心的形成和增长，密闭活塞[13]也自然地被推着上行。由于内岩心筒[6]上端是密封的，密闭液[8]只能通过岩心与复合材料保形衬管[7]之间的环形间隙不断地向下等体积排出，并连续不断地、均匀地涂抹在岩心柱表面形成保护膜，从而达到岩心免遭钻井液自由水污染的目的。取心钻进完毕，割心起出地面，抽出装有钻取岩心的复合材料保形衬管[7]进行定位切割，冷冻和取样，从而获得既能保持岩心原始形状又具有较高密闭率的岩心，从而可实现为老油田增产挖潜提供准确的残油饱和度及其分布等物性参数的宝贵资料。