一種應用於液動加壓式取心工具的釋放裝置製造方法

2023-10-08 20:28:34 1

一種應用於液動加壓式取心工具的釋放裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種應用於液動加壓式取心工具的釋放裝置，包括安全接頭、釋放組件、外筒組件、內筒組件和巖心爪組件，其中安全接頭為底部和頂部中空上大下小的圓錐形，安全接頭中部與外筒組件螺紋連接、下部與釋放組件螺紋連接；內筒組件設置於釋放組件下方，巖心爪組件設置於內筒組件下方，釋放組件、內筒組件和巖心爪組件位於外筒組件內。在內筒連接件底部即內筒組件頂部設置有單流閥，使得內筒組件的內部壓力過大時能夠通過單流閥洩壓，從而達到減少安全事故發生的目的。
【專利說明】
—種應用於液動加壓式取心工具的釋放裝置

【技術領域】
[0001]本發明屬於鑽井取心領域，具體涉及一種應用於液動加壓式取心工具的釋放裝置。

【背景技術】
[0002]在鬆軟、破碎地層的取心作業中，主要存在以下難題:地層膠結物強度低致使巖心不易成形、難以進入取心工具。當巖心膠結物具有較強水敏性時，在水基鑽井液衝蝕下巖心承載能力降低、易坍塌破碎，造成堵心、磨心現象的發生，從而影響取心技術指標。在膠結鬆散、不均質含礫砂礫巖取心過程中，取心鑽頭和工具振動易造成巖心斷裂、破碎。巖心的出筒過程中，由於巖心柱受力狀態發生變化，巖心易坍塌破碎，減小了巖心地質分析的選樣範圍，降低了地質資料的準確性。由於這些難題的存在，使得在鬆軟、破碎地層的取心作業難度大、取心收穫率較低。現有技術中針對鬆軟、破碎地層的取心工作所使用的取心工具分為液動加壓式和機械加壓式，其中液動加壓式大多採用銷釘、球或塊的方式懸掛內筒。取心結束後投球，在液壓作用下剪斷銷釘，懸掛裝置解脫，內筒下降，巖心爪收攏割斷巖心。這種結構的取心工具雖然能夠一定程度上的達到提高取心收穫率的目的，但仍然存在著不可忽視的問題。懸掛裝置解脫後瞬間洩壓，內筒在自身重力作用下下降並卡住巖心，這一過程中由於洩壓不完全，在起鑽時容易出現井噴等安全事故。


【發明內容】

[0003]本發明目的在於提供一種結構簡單、使用方便，能夠有效減少安全事故發生的應用於液動加壓式取心工具的釋放裝置。
[0004]為實現上述技術目的，使用以下技術方案:
[0005]一種應用於液動加壓式取心工具的釋放裝置，包括安全接頭、釋放組件、外筒組件、內筒組件和巖心爪組件，其中安全接頭為底部和頂部中空上大下小的圓錐形，安全接頭中部與外筒組件螺紋連接、下部與釋放組件螺紋連接；內筒組件設置於釋放組件下方，巖心爪組件設置於內筒組件下方，釋放組件、內筒組件和巖心爪組件位於外筒組件內；釋放組件包括懸掛鋼球、內筒連接件、單流閥座、密封鋼球、心軸和密封球座，心軸側壁中部位置設置有至少一個洩壓孔，洩壓孔下方設置有至少一個放置孔，密封球座通過銷釘設置於心軸內側，將洩壓孔與放置孔密封；內筒連接件側壁內側面設置有與懸掛鋼球一一對應的凹槽，懸掛鋼球與放置孔一一對應，懸掛鋼球一半位於放置孔、一半位於凹槽；內筒連接件側壁上還設置有至少一個循環孔，循環孔位於密封球座下方，單流閥座設置於內筒連接件底部，密封鋼球設置於單流閥座上方，形成單流閥。在需要加壓時，從安全接頭向內投入加壓鋼球，經心軸後落入密封球座，加壓鋼球與密封球座形成密封，密封球座在液壓作用下剪短銷釘，密封球座在自身重力作用下下降，暴露出洩壓孔與放置孔。
[0006]為使本發明更加適於實用下面做進一步改進:
[0007]所述洩壓孔設置為四個。
[0008]所述放置孔設置為兩個。
[0009]所述循環孔設置為四個。
[0010]所述洩壓孔和循環孔由內到外向下傾斜，以防止鑽井液倒流入內筒。
[0011]本發明有益效果在於:在需要加壓時，從安全接頭向內投入加壓鋼球，經心軸後落入密封球座，加壓鋼球與密封球座形成密封，密封球座在液壓作用下剪短銷釘，密封球座在自身重力作用下下降，暴露出洩壓孔與放置孔。鑽井液從洩壓孔流出，放置孔內的懸掛鋼球失去來自密封球座的支撐，導致懸掛鋼球向內滾動，從而使內筒連接件脫落，內筒連接件脫落後，內筒組件與巖心爪組件隨內筒連接件一起下降。這一過程中通過將懸掛與釋放部分合理的結合，使得整個釋放組件使用更加方便，在內筒連接件底部即內筒組件頂部設置有單流閥，使得內筒組件的內部壓力過大時能夠通過單流閥洩壓，從而達到減少安全事故發生的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發明鑽井取心過程中的結構示意圖。
[0013]圖2為圖1的A-A剖面示意圖。
[0014]圖3為圖1的B部分放大示意圖。
[0015]圖4為本發明鑽井取心結束後的結構示意圖。
[0016]圖5為圖4的C-C剖面示意圖。
[0017]圖6為圖5的D部分放大示意圖。
[0018]圖7為釋放組件結構示意圖。
[0019]圖8為圖7的E-E首I]面不意圖。
[0020]附圖中:1-安全接頭，2-內筒組件，3-心軸，4-密封球座，5-外筒組件，6-內筒連接件，7-密封鋼球，8-單流閥座，9-洩壓孔，10-銷釘，11-懸掛鋼球，12-循環孔，13-巖心爪組件，14-加壓鋼球，15-放置孔，16-凹槽。

【具體實施方式】
[0021]如圖1、圖2和圖3所示，一種應用於液動加壓式取心工具的釋放裝置，包括安全接頭1、釋放組件、外筒組件5、內筒組件2和巖心爪組件13，其中安全接頭I為底部和頂部中空上大下小的圓錐形，安全接頭I中部與外筒組件5螺紋連接、下部與釋放組件螺紋連接；內筒組件2設置於釋放組件下方，巖心爪組件13設置於內筒組件2下方，釋放組件、內筒組件2和巖心爪組件13位於外筒組件5內；如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7和圖8所示，釋放組件包括懸掛鋼球11、內筒連接件6、單流閥座8、密封鋼球7、心軸3和密封球座4，心軸3側壁中部位置設置有至少一個洩壓孔9，洩壓孔9下方設置有至少一個放置孔15，密封球座4通過銷釘10設置於心軸3內側，將洩壓孔9與放置孔15密封；內筒連接件6側壁內側面設置有與懸掛鋼球11——對應的凹槽16，懸掛鋼球11與放置孔15——對應，懸掛鋼球11 一半位於放置孔15、一半位於凹槽16 ;內筒連接件6側壁上還設置有至少一個循環孔12，循環孔12位於密封球座4下方，單流閥座8設置於內筒連接件6底部，密封鋼球7設置於單流閥座8上方，形成單流閥。如圖4、圖5和圖6所示，在需要加壓時，從安全接頭I向內投入加壓鋼球14，經心軸3後落入密封球座4，加壓鋼球14與密封球座4形成密封，密封球座4在液壓作用下剪短銷釘10，密封球座4在自身重力作用下下降，暴露出洩壓孔9與放置孔15。洩壓孔9設置為四個。放置孔15設置為兩個。循環孔12設置為四個。洩壓孔9和循環孔12由內到外向下傾斜，以防止鑽井液倒流入內筒。在需要加壓時，從安全接頭I向內投入加壓鋼球14，經心軸3後落入密封球座4，加壓鋼球14與密封球座4形成密封，密封球座4在液壓作用下剪短銷釘10，密封球座4在自身重力作用下下降，暴露出洩壓孔9與放置孔15。鑽井液從洩壓孔9流出，放置孔15內的懸掛鋼球11失去來自密封球座4的支撐，導致懸掛鋼球11向內滾動，從而使內筒連接件6脫落，內筒連接件6脫落後，內筒組件2與巖心爪組件13隨內筒連接件6 —起下降。這一過程中通過將懸掛與釋放部分合理的結合，使得整個釋放組件使用更加方便，在內筒連接件6底部即內筒組件2頂部設置有單流閥，使得內筒組件2的內部壓力過大時能夠通過單流閥洩壓，從而達到減少安全事故發生的目的。
[0022]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7和圖8所示，在工作過程中:鑽井取心過程中，鑽井液從安全接頭I流經心軸3和密封球座4後從循環孔12流入內外筒之間的環空部分，最後經鑽頭水眼流出，實現將井底巖屑帶回地面的目的。鑽井取心結束後，投入加壓鋼球14，加壓鋼球14經安全接頭I和心軸3後落入密封球座4，使鑽井液流道被密封無法洩壓，從而對加壓鋼球14施加液壓力。加壓鋼球14將液壓力傳遞給密封球座4，致使密封球座4在液壓力的作用下剪斷銷釘10並下降，進而暴露出洩壓孔9和放置孔15。鑽井液從洩壓孔9流出，放置孔15內的懸掛鋼球11失去來自密封球座4的支撐，導致懸掛鋼球11向內滾動，從而使內筒連接件6脫落，內筒組件2與巖心爪組件13隨內筒連接件6 —起下降。
【權利要求】
1.一種應用於液動加壓式取心工具的釋放裝置，包括安全接頭(I)、釋放組件、外筒組件(5)、內筒組件(2)和巖心爪組件(13)，其中安全接頭(I)為底部和頂部中空上大下小的圓錐形，安全接頭(I)中部與外筒組件(5)螺紋連接、下部與釋放組件螺紋連接；內筒組件(2)設置於釋放組件下方，巖心爪組件(13)設置於內筒組件(2)下方，釋放組件、內筒組件(2)和巖心爪組件(13)位於外筒組件(5)內；釋放組件包括懸掛鋼球(11)、內筒連接件(6)、單流閥座(8)、密封鋼球(7)、心軸(3)和密封球座(4)，心軸(3)側壁中部位置設置有至少一個洩壓孔(9)，洩壓孔(9)下方設置有至少一個放置孔(15)，密封球座(4)通過銷釘(10)設置於心軸(3)內側，將洩壓孔(9)與放置孔(15)密封；內筒連接件(6)側壁內側面設置有與懸掛鋼球(11) 一一對應的凹槽(16)，懸掛鋼球(11)與放置孔(15) —一對應，懸掛鋼球(11) 一半位於放置孔(15)、一半位於凹槽(16);內筒連接件(6)側壁上還設置有至少一個循環孔(12)，循環孔(12)位於密封球座⑷下方，單流閥座⑶設置於內筒連接件(6)底部，密封鋼球(7)設置於單流閥座(8)上方，形成單流閥；密封球座(4)上方還設置有加壓鋼球(14)，加壓鋼球(14)與密封球座⑷形成密封，密封球座⑷剪短銷釘(10)並暴露出洩壓孔(9)與放置孔(15)。
2.如權利要求1所述應用於液動加壓式取心工具的釋放裝置，其特徵在於:洩壓孔(9)設置為2-5個。
3.如權利要求1所述應用於液動加壓式取心工具的釋放裝置，其特徵在於:放置孔(15)設置為2-5個。
4.如權利要求1所述應用於液動加壓式取心工具的釋放裝置，其特徵在於:循環孔(12)設置為2-5個。
5.如權利要求1所述應用於液動加壓式取心工具的釋放裝置，其特徵在於:洩壓孔(9)和循環孔(12)由內到外向下傾斜。
【文檔編號】E21B25/00GK104165034SQ201410429115
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月27日 優先權日:2014年8月27日
【發明者】劉彬, 何超, 李偉成, 胡畔 申請人:四川川慶石油鑽採科技有限公司