適用於氣體鑽井取心工具的氣體分流接頭的製作方法
2023-04-30 10:47:06
專利名稱：適用於氣體鑽井取心工具的氣體分流接頭的製作方法
技術領域：
一種適用於氣體鑽井取心工具的氣體分流接頭，用於石油地 質鑽探時氣體鑽井的取心作業，涉及一種採用氣體鑽井時井下取心工具的制 造技術領域。
背景技術：
目前，為了了解地下儲層的地質情況，獲取石油天然氣儲 集的信息，在鑽井過程中基本上都要對井下的預定油氣儲層進行取心作業， 在過去和現在的大部分油氣田進行的鑽井作業中，鑽井介質基本上還是採用 泥漿材料為鑽井介質，所以，現有技術在實施石油地質鑽探取心作業時，所 採用的取心工具，也是針對泥漿鑽井液作為循環介質進行設計的，因此，目 前的取心工具也只適用於液體環境下的石油地質鑽探取心作業；但是，近年 來，隨著鑽井技術進步及全球加快石油地質勘探的需要，為了提高鑽井速度， 大量的採用了以氣體作為鑽井介質的氣體鑽井技術，因此，在採用氣體作為 鑽井循環介質的情況下實施取心作業的施工也越來越多；由於目前在使用氣 體作為鑽井介質的環境下，仍然採用液體鑽井介質環境下的取心工具去獲取 地層巖樣，其問題是在取心的過程中，為了解決冷卻取心鑽頭的問題，在 取心工具心軸的下端設置有一個帶有通孔的球座，取心鑽進之前鑽井泥漿可 以通過通孔向下進入取心筒，然後從內筒和環空噴向井底，取心時，從地面 向鑽具內投球，當投入的球到達球座時，就封閉了鑽井液進入內筒的通道， 以避免鑽井液對進入內筒的巖心造成衝刷損害，由於鑽井液是液體，所以鑽 井液從取心工具的內筒與外筒之間的環空到達取心鑽頭時，還是可以起到對 鑽頭的冷卻的作用；但是，當採用氣體作為鑽井介質時，如果不封閉中間的 氣體通道，氣體由中間通道向下到達下部可以使取心鑽頭獲得冷卻，但是，從中間通道噴出的高壓氣體對裝入內筒的巖心會造成嚴重的衝蝕，這種衝蝕會導致巖心收穫率的降低和巖心的破碎，將這種被破碎的巖心用於地質分
析，其價值就很低，不能真實的反映地下儲集層的情況；如果投球封閉中間通道，氣體將不能進入內筒，並由內筒到達下部對取心鑽頭的內保徑實施冷卻，取心鑽頭的內保徑得不到冷卻，使用時間就會大大縮短，達不到預定取心的長度，而且進入內筒的鑽削也無法排出，造成對巖心的汙染。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的問題，採取在取心工具內設
置氣體分流降溫裝置的方式，設計了一種適用於氣體鑽井取心工具的氣體分流接頭。
本發明是這樣實現的本發明包括分流接頭和減壓接頭，其特徵是所述分流接頭包括分流孔接頭4，在分流孔接頭4中間設置有分流孔3,分流孔接頭4的上端由外螺紋與取心工具的心軸2連接，下端通過內螺紋連接減壓降溫接頭6，在減壓降溫接頭6上布置有減壓孔槽5;在所述減壓降溫接頭6上布置的減壓孔槽5不少於三個；所述減壓孔槽5是沿軸向均勻布置在減壓降溫接頭6的邊緣的；
取心時，由井上注入鑽杆的氣流進入取心工具的心軸1，主要的氣流通
過氣體通道7進入取心工具內筒與外筒之間的環空向下輸送，部分氣體通過設置在分流孔接頭4中間的分流孔3進入減壓降溫接頭6的上端面的中間，然後分散到減壓降溫接頭6周邊沿軸向均勻布置的三個減壓孔槽5，由於減壓孔槽5的總面積比分流孔3的通孔面積大，所以就可以達到氣體通過後實現節流降溫效果的目的，使進入取心工具下部內筒的氣體的衝擊力和溫度都不會對進入取心筒內的巖心造成衝刷損害，可以保持巖心的 整，有利於地質分析的需要，而且當巖心筒內被節流降溫以後的氣體到達取心鑽頭時可以對取心鑽頭內面的保徑部位起到降溫的作用，並可以將進入取心鑽頭的鑽削吹出鑽頭以外，保證巖心的乾淨；
本發明的優點和有益效果是設置的氣體分流接頭和減壓降溫接頭可實現對氣體的節流和降溫，因此可以減緩進入內筒氣體的流速，和降低高壓氣體的溫度，保證氣流不對進入巖心筒內的巖心造成衝刷破壞，保證巖心的完整，而降溫後的氣體到達取心鑽頭時，有利於冷卻取心鑽頭內面的保徑齒，還可以達到將巖削吹出的作用。
圖1是本發明的平面局部剖視結構示意圖。
圖2是本發明沒有外筒的立體剖視結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖給出
具體實施例方式本發明包括分流接頭和減壓接頭，所述分流接頭由一個分流孔接頭4構成，在分流孔接頭4的中間設置有分流
孔3,分流孔接頭4的上端設置有外螺紋，下端設置有內螺紋，上端由外螺紋與取心工具的心軸2連接，下端通過內螺紋連接減壓降溫接頭6，在減壓降溫接頭6上布置有減壓孔槽5，為了實現減壓和降溫的目的，保證減壓孔槽5的過流總面積大於分流孔3的面積，在所述減壓降溫接頭6上布置的減壓孔槽5不少於三個；為了使進入取心筒內的氣流不能直接衝刷巖心，因此，所述減壓孔槽5是沿軸向均勻布置在減壓降溫接頭6的邊緣的；
取心時，由井上注入鑽杆的氣流進入取心工具的心軸2，主要的氣流通過氣體通道7進入心軸2與外筒8之間的環形空間，並向下流動， 一直到達取心鑽頭的水眼，然後噴向井底；部分氣體通過設置在分流孔接頭4中間的分流孔3以後，進入減壓降溫接頭6的上端面，由於減壓降溫接頭6上設置的減壓孔槽5是沿軸向均布在減壓降溫接頭6的邊緣的，因此由分流孔接頭4中間的分流孔3噴出的氣流只能先噴在減壓降溫接頭6的中間部位，然後才能分散到減壓降、溫接頭6周邊沿軸向均勻布置的減壓孔槽5，而且，減壓降溫接頭6上的減壓孔槽5的過流總面積比分流孔3的面積大很多，這樣就可以達到氣體通過後實現節流降溫效果的目的，由於衝擊力的下降，使進入取心工具下部內筒的氣體的衝擊力和溫度都不會對進入取心筒內的巖心造成衝刷損害，可以保持巖心的完整，有利於地質分析的需要，進入取心筒內的氣體由巖心與取心筒之間的環空繼續向下，直到取心鑽頭，可以對取心鑽頭內面的保徑部位起到降溫的作用，降低取心鑽頭內保徑與巖石摩擦時發生的高溫，延長取心鑽頭的使用時間，完成預定取心的長度；當由內筒向井底噴出的氣體在降低取心鑽頭內保徑溫度的同時，還可以將進入取心鑽頭的鑽削帶出鑽頭以外，保證巖心的乾淨；為了耐磨，在外筒8上敷焊有耐磨帶1。
權利要求
1.一種適用於氣體鑽井取心工具的氣體分流接頭，包括分流接頭和減壓接頭，其特徵是所述分流接頭包括分流孔接頭，在分流孔接頭中間設置有分流孔，分流孔接頭的上端由外螺紋與取心工具的心軸連接，下端通過內螺紋連接減壓降溫接頭，在減壓降溫接頭上布置有減壓孔槽。
2. 根據權利要求1所述的適用於氣體鑽井取心工具的氣體分流接頭， 其特徵在於在所述減壓降溫接頭上布置的減壓孔槽不少於三個。
3. 根據權利要求1所述的適用於氣體鑽井取心工具的氣體分流接頭， 其特徵在於所述減壓孔槽是沿軸向均勻布置在減壓降溫接頭的邊緣的。
全文摘要
一種適用於氣體鑽井取心工具的氣體分流接頭，涉及一種採用氣體鑽井時取心工具的製造技術領域，包括分流接頭和減壓接頭，在分流接頭中間設置有分流孔，分流接頭的上端與心軸連接，下端連接減壓降溫接頭，在減壓降溫接頭上布置有減壓孔槽，本發明在取心工具內設置氣體分流降溫裝置，設計了一種適用於氣體鑽井取心工具的氣體分流接頭，可以解決氣體鑽井取心時高壓氣體對巖心造成嚴重衝蝕的問題。
文檔編號E21B17/02GK101644141SQ20091009173
公開日2010年2月10日 申請日期2009年8月24日 優先權日2009年8月24日
發明者彬 劉, 李偉成, 斌 董, 鄧元洲, 立 陳, 陳曉彬 申請人:中國石油天然氣集團公司;中國石油集團川慶鑽探工程有限公司