適用於氣體鑽井取心鑽頭喉部的密封裝置的製作方法
2023-06-01 07:55:41 5
專利名稱：適用於氣體鑽井取心鑽頭喉部的密封裝置的製作方法
技術領域：
一種適用於氣體鑽井取心鑽頭喉部的密封裝置，用於石油地質鑽探時採用氣體鑽井的取心作業，涉及一種氣體鑽井取心工具的製造技術領域。
背景技術：
為了獲取石油天然氣儲集層的信息，現有技術在鑽井過程中基本上都要對預定油氣儲層進行取心作業，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，所以，現有技術在實施地質取心作業時，所採用的取心工具及鑽頭，在設計上，也是針對泥漿鑽井液體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，為了提高鑽井速度，目前在一些油氣田的鑽井工程中，大量的採用了以氣體作為鑽井介質的氣體鑽井技術，因此，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；目前在使用氣體作為鑽井介質的環境下，使用液體鑽井介質狀況下的取心工具去獲取地層巖樣，存在的主要問題是在取心的過程中，由於氣體鑽井需要較高的氣體流量，作為鑽井介質的氣體會從取心鑽頭的喉部間隙流過，因此，較高的氣體流量在取心鑽頭喉部較小的間隙通道處就會產生較高的流速，氣體的高流速對進入取心鑽頭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；另外現有用於泥漿鑽井液的取心工具在用於氣體為介質的鑽井取心時，取心鑽頭得不到很好的冷卻，導致取心鑽頭切削齒提前損壞，由於這些問題得存在，採用常規取心工具在氣體鑽井環境下實施取心，取心鑽頭的使用和獲取的巖心都不能滿足快速鑽井及地質分析的需要。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的問題，採取在取心鑽頭喉部 設置密封機構的方式，設計了一種適用於氣體鑽井取心鑽頭喉部的密封裝 置。
本發明是這樣實現的本發明包括導向密封機構，其特徵是所述導向 密封機構由導向卡箍座5構成，導向卡箍座5的後端通過內螺紋與內筒6連 接，前端延伸與取心鑽頭密封面3相配合，在導向卡箍座5前端與取心鑽頭 密封面3配合的位置設置有環形凹槽，在環形凹槽內設置有密封圈4;密封 機構由密封圈4及取心鑽頭密封面3組成，環形凹槽內的密封圈4密封在鑽 頭密封面3上；
在導向卡箍座5的前端設置的環形凹槽不少於兩道；
施工時,設置的導向卡箍座5的內圓可以起到引導巖心進入內筒的作用， 外圓前端設置的密封圈4與鑽頭密封面3密封以後，就封閉了氣體從取心鑽 頭內圓與導向卡箍座5外圓的間隙進入取心鑽頭1喉部的通道，因此，由地 面來的氣體只能沿內、外筒之間的環形空間向下流動，在流到取心鑽頭喉部 時，在密封圈4的密封作用下，氣體只能向外進入水眼2的通道，噴向井底， 而不能從取心鑽頭1的喉部進入取心鑽頭1的內面，這樣，就有效的避免了 氣流直接進入鑽頭喉部衝蝕和破壞巖心，可有效保護巖心、提高巖心收穫率 及巖心的質量。
本發明的優點和有益效果是設置的導向卡箍座5、密封圈4及鑽頭密 封面3可以共同形成對鑽頭喉部的密封，封閉氣體直接流入鑽頭喉部內的通 道，避免了進入鑽頭內面的氣流對巖心的衝蝕和破壞，可有效保護巖心、提高巖心收穫率及獲取巖心的質量。
圖1是本發明的平面局部剖視結構示意圖。 圖2是本發明的立體剖面結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明進行進一步說明
本發明包括導向密封機構，導向密封機構由導向卡箍座5、取心鑽頭密
封面3和密封圈4構成，導向卡箍座5的後端設置有內螺紋，導向卡箍座5 的後端通過內螺紋與其上端的內筒6連接，前端延伸覆蓋取心鑽頭的全部密 封面3，為了設置密封圈4，在導向卡箍座5前端與取心鑽頭密封面3配合 的位置設置有環形凹槽，在環形凹槽內設置有密封圈4;密封機構由密封圈 4及取心鑽頭密封面3組成，環形凹槽內的密封圈4密封在鑽頭密封面3上； 為了完全密封鑽頭喉部的間隙，不讓氣體從取心鑽頭的喉部進入取心鑽頭 內，在導向卡箍座5的前端設置的環形凹槽不少於兩道；
施工時，導向卡箍座5的內圓可以起到引導巖心進入取心工具內筒的作 用，導向卡箍座5的外圓後端由螺紋與上端的內筒6連接，前端一直延伸覆 蓋到取心鑽頭l內圓的全部密封面3,為了設置密封圈4，在導向卡箍座5 前端與取心鑽頭密封面3配合的位置設置有環形凹槽，在環形凹槽內設置密 封圈4;當導向卡箍座5前端設置的密封圈4與鑽頭密封面3密封以後，就 封閉了氣體從取心鑽頭內圓與導向卡箍座5外圓的間隙進入取心鑽頭1喉部 的通道，這樣，由地面來的高壓氣體只能沿內、外筒之間的環形空間向下流 動，在流到取心鑽頭喉部時，由於取心鑽頭喉部密封面原來的間隙被密封圈4封閉了，在密封圈4的密封作用下，氣體只能向外進入水眼2的通道，噴 向井底，而不能從取心鑽頭1的喉部進入取心鑽頭1的內面，這樣，就有效 的避免了氣流直接進入鑽頭喉部衝蝕和破壞巖心，可有效保護巖心、提高巖 心收穫率及巖心的質量；為了調節需要取心的長度，取心鑽頭l可以通過螺 紋連接所需長度的差值短接7;為了耐磨，在差值短接7的外圓敷焊有耐磨 帶8，為了保護取心鑽頭內圓的直徑，在取心鑽頭l的內圓設置有保徑齒9。
權利要求
1.一種適用於氣體鑽井取心鑽頭喉部的密封裝置，包括導向密封機構，其特徵是所述導向密封機構由導向卡箍座構成，導向卡箍座的後端通過內螺紋與內筒連接，前端延伸與取心鑽頭密封面相配合，在導向卡箍座前端與取心鑽頭密封面配合的位置設置有環形凹槽，在環形凹槽內設置有密封圈。
2. 根據權利要求1所述的適用於氣體鑽井取心鑽頭喉部的密封裝置， 其特徵是在所述導向卡箍座前端設置的環形凹槽不少於兩道。
3. 根據權利要求1所述的適用於氣體鑽井取心鑽頭喉部的密封裝置， 其特徵是環形凹槽內的密封圈密封在鑽頭密封面上。
全文摘要
一種適用於氣體鑽井取心鑽頭喉部的密封裝置，涉及氣體鑽井取心工具的製造技術領域，本發明由導向卡箍座組成，導向卡箍座後端連接內筒，前端與取心鑽頭密封面相配合，在取心鑽頭密封面設置有密封圈，解決了氣體鑽井取心時高壓氣體從取心鑽頭喉部進入鑽頭前端對巖心造成衝蝕的問題，本發明採取在取心鑽頭喉部設置密封機構的方式，設計了一種適用於氣體鑽井取心鑽頭喉部的密封裝置，具有避免氣體對巖心的衝蝕和有效保護巖心的特點。
文檔編號E21B10/02GK101644138SQ20091009173
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