一种密闭取心工具压力平衡装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型记载了一种密闭取心工具压力平衡装置，包括依次连接的钻杆、上接头组以及外筒，上接头组中设置有平衡活塞，平衡活塞为中空结构，平衡活塞的内腔包括依次连通的第一通道、第二通道、第三通道；第二通道中螺纹连接有泄压螺钉，平衡活塞的上部开设有与第一通道连通的流道孔A、与第二通道连通的泄压孔，上接头组上开设有流道孔B；所述钻杆、第一通道、流道孔A、流道孔B、外筒间形成进液通道，第三通道、第二通道、泄压孔、流道孔B、外筒间形成泄压通道。在本实用新型中，泄压螺钉设置在第二通道中，当取心完成准备出心时，将泄压螺钉旋出第二通道直至漏出泄压孔，此时，密封区的压力将通过泄压通道释放，避免了平衡活塞弹出的风险。
【专利说明】
一种密闭取心工具压力平衡装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种压力平衡装置，尤其涉及一种密闭取心工具压力平衡装置。
【背景技术】
[0002]油田勘探开发需要准确获得油层原始含油饱和度和地层孔隙度等重要地质资料，以制定合理的勘探开发方案。对于注水开发的老油田，需要检查注水效果，定量分析油层的油水动态，水淹油层情况及水驱油效果，以制定出有效的挖潜增效增产措施，完善开发方案。这些都需要以岩心分析资料为依据。常规取心获得的岩心因受到钻井液的污染，钻井液中的部分固相颗粒进入岩心使地层孔隙率数据失真，钻井液滤液进入岩心使地层液体矿物质成分发生变化并造成油水饱和度数据不准，最终对该岩心分析得到的资料会有较大误差，从而使勘探开发方案的制定受到较大的制约。密闭取心是指在水基钻井液中取得的岩心基本不受钻井液的污染，能真实再现地层原始地质孔隙度、含油饱和度及水侵和含水率等资料。它是通过专用密闭取心工具和密闭液的共同作用来实现的一种特殊钻井取心工
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[0003]取心工作开始前，在井口将取心工具内筒里注满密闭液，内筒下端由销钉固定密封活塞，上端由浮动活塞密封，形成密封腔。取心钻进时，由于钻压的作用，销钉被剪断，密封活塞上行，内筒密封被打开，之后取心钻头接触井底，并迫使密封活塞完全进入内筒。此时内筒里的密闭液开始被挤出，在井底形成保护区。随着钻进，岩心不断形成和增长，推着活塞不断上行。由于内筒上端是密封的，故筒内密闭液只能被进入内筒的岩心所挤压，且只能从内筒环空间隙等体积向外排出，排出的密闭液立即涂抹在岩心柱表面形成保护膜。同时在井底岩心柱周围形成一定范围的保护区，钻井液只通过钻头水眼和外泄水槽循环，在携带岩肩和清洗冷却外唇面，使保护岩心免遭钻井液污染的目的得以实现。
[0004]现有密闭取心技术中，上接头组、平衡活塞、内岩心筒、岩心爪组合件、取心钻头、密封头组以及内岩心筒中的密闭液形成了密闭空间，在取心钻进过程中，岩心通过不断挤压、取代内岩心筒中的密闭液和气体进入内岩心筒。一般情况下平衡活塞能够在上接头组件内做短距离的上下移动来平衡由进心造成的密闭区内的压力。但是，由于上接头组件内容易存留岩心残渣，卡阻Y型密封圈，阻止平衡活塞上下移动，在密闭区内形成高压，出心时，松动的平衡活塞会迅速弹出，造成安全事故。
【实用新型内容】
[0005]为解决现有的取心工具在松动平衡活塞时因密封区内形成高压容易突然弹出造成安全事故的缺陷，本实用新型特提供一种密闭取心工具压力平衡装置。
[0006]本实用新型的技术方案如下:
[0007]—种密闭取心工具压力平衡装置，包括依次连接的钻杆、上接头组以及外筒，上接头组中设置有平衡活塞，平衡活塞为中空结构，平衡活塞的内腔包括依次连通的第一通道、第二通道、第三通道;第二通道中螺纹连接有泄压螺钉，平衡活塞的上部开设有与第一通道连通的流道孔A、与第二通道连通的泄压孔，上接头组上开设有流道孔B;所述钻杆、第一通道、流道孔A、流道孔B、外筒间形成进液通道，第三通道、第二通道、泄压孔、流道孔B、外筒间形成泄压通道。在工具装配时，将泄压螺钉完全旋入第二通道，此时泄压孔被堵，钻井液将通过进液通道流向井底。当取心完成准备出心时，将泄压螺钉旋出第二通道直至漏出泄压孔，此时，密封区的压力将通过泄压通道释放，避免了平衡活塞弹出的风险。
[0008]作为本实用新型的优选结构，所述上接头组包括分水接头以及与分水接头通过螺纹连接的限位接头，限位接头的内壁上设置有台阶;所述平衡活塞设置在分水接头中。在密闭取心工具中，所述限位接头下端还连接有内筒，内筒下端由销钉固定密封活塞，上端由平衡活塞密封，形成密封腔。在取心钻井过程中，钻井液自重及部分钻压作用在平衡活塞上端面，推动平衡活塞下移，此时，设置在限位接头内壁上的台阶能限制平衡活塞下移的距离，保证密封活塞处定位销不被提前剪断。
[0009]进一步地，所述平衡活塞的下部装配有Y型密封圈。本方案中Y型密封圈的截面呈Y形，是一种典型的唇形密封圈，与现有技术相比，密封性能更好，使用寿命更长。
[0010]作为本实用新型的优选结构，所述泄压螺钉的端面上开设有开口槽。本方案中开口槽的设置便于工作人员使用平口螺丝刀将泄压螺钉从第二通道中旋出直至露出泄压孔。[0011 ]综上所述，本实用新型的有益技术效果如下:
[0012]1、泄压螺钉设置在第二通道中，当取心完成准备出心时，将泄压螺钉旋出第二通道直至漏出泄压孔，此时，密封区的压力将通过泄压通道释放，避免了平衡活塞弹出的风险。
[0013]2、设置在限位接头内壁上的台阶能限制平衡活塞下移的距离，保证密封头组处定位销不被提前剪断。
[0014]3、本方案中采用的Y型密封圈与现有技术相比，密封性能更好，使用寿命更长。
[0015]4、开口槽的设置便于工作人员使用平口螺丝刀将泄压螺钉从第二通道中旋出直至露出泄压孔。
【附图说明】
[0016]图1为一种密闭取心工具压力平衡装置的结构示意图；
[0017]图2为平衡活塞装配时的结构示意图；
[0018]图3为平衡活塞出心后的结构示意图；
[0019]其中附图标记所对应的零部件名称如下:
[0020]1-钻杆，2-上接头组，3-外筒，4-平衡活塞，5-第一通道，6_第二通道，7_第三通道，8-泄压螺钉，9-流道孔A，10-泄压孔，11-流道孔B，12-分水接头，13-限位接头，14-台阶，15-Y型密封圈，16-开口槽。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细地说明，但本实用新型的实施方式并不限于此。
[0022]如图1、图2、图3所示，一种密闭取心工具压力平衡装置，包括依次连接的钻杆1、上接头组2以及外筒3，上接头组2中设置有平衡活塞4，平衡活塞4为中空结构，平衡活塞4的内腔包括依次连通的第一通道5、第二通道6、第三通道7;第二通道6中螺纹连接有泄压螺钉8，平衡活塞4的上部开设有与第一通道5连通的流道孔A9、与第二通道6连通的泄压孔10，上接头组2上开设有流道孔Bll;所述钻杆1、第一通道5、流道孔A9、流道孔B11、外筒3间形成进液通道，第三通道7、第二通道6、泄压孔10、流道孔B11、外筒3间形成泄压通道。在工具装配时，将泄压螺钉8完全旋入第二通道6，此时泄压孔10被堵，钻井液将通过进液通道流向井底。当取心完成准备出心时，将泄压螺钉8旋出第二通道6直至漏出泄压孔10，此时，密封区的压力将通过泄压通道释放，避免了平衡活塞4弹出的风险。
[0023]作为本实用新型的优选结构，所述上接头组2包括分水接头12以及与分水接头12通过螺纹连接的限位接头13，限位接头13的内壁上设置有台阶14;所述平衡活塞4设置在分水接头12中。在密闭取心工具中，所述限位接头13下端还连接有内筒，内筒下端由销钉固定密封活塞，上端由平衡活塞4密封，形成密封腔。在取心钻井过程中，钻井液自重及部分钻压作用在平衡活塞4上端面，推动平衡活塞4下移，此时，设置在限位接头13内壁上的台阶14能限制平衡活塞4下移的距离，保证密封活塞处定位销不被提前剪断。
[0024]进一步地，所述平衡活塞4的下部装配有Y型密封圈15。本实施例中Y型密封圈15的截面呈Y形，是一种典型的唇形密封圈，与现有技术相比，密封性能更好，使用寿命更长。
[0025]作为本实用新型的进一步优化，所述泄压螺钉8的端面上开设有开口槽16。本实施例中开口槽16的设置便于工作人员使用平口螺丝刀将泄压螺钉8从第二通道6中旋出直至露出泄压孔10。
[0026]实施例1
[0027]—种密闭取心工具压力平衡装置，包括依次连接的钻杆1、上接头组2以及外筒3，上接头组2中设置有平衡活塞4，平衡活塞4为中空结构，平衡活塞4的内腔包括依次连通的第一通道5、第二通道6、第三通道7;第二通道6中螺纹连接有泄压螺钉8，平衡活塞4的上部开设有与第一通道5连通的流道孔A9、与第二通道6连通的泄压孔10，上接头组2上开设有流道孔BI I ；所述钻杆1、第一通道5、流道孔A9、流道孔B11、外筒3间形成进液通道，第三通道7、第二通道6、泄压孔1、流道孔BI 1、外筒3间形成泄压通道。
[0028]实施例2
[0029]本实施例在实施例1的基础上，所述上接头组2包括分水接头12以及与分水接头12通过螺纹连接的限位接头13，限位接头13的内壁上设置有台阶14;所述平衡活塞4设置在分水接头12中。
[0030]实施例3
[0031]本实施例在实施例1或实施例2的基础上，所述平衡活塞4的下部装配有Y型密封圈15ο
[0032]实施例4
[0033]本实施例在实施例1或实施例2或实施例3的基础上，所述泄压螺钉8的端面上开设有开口槽16。
[0034]如上所述，可较好地实现本实用新型。
【主权项】
1.一种密闭取心工具压力平衡装置，其特征在于:包括依次连接的钻杆(I)、上接头组(2)以及外筒(3)，上接头组(2)中设置有平衡活塞(4)，平衡活塞(4)为中空结构，平衡活塞(4)的内腔包括依次连接的第一通道(5)、第二通道(6)、第三通道(7);第二通道(6)中螺纹连接有泄压螺钉(8)，平衡活塞(4)的上部开设有与第一通道(5)连通的流道孔A(9)、与第二通道(6)连通的泄压孔(10)，上接头组(2)上开设有流道孔B(Il);所述钻杆(I)、第一通道(5)、流道孔A(9)、流道孔B(Il)、外筒(3)间形成进液通道，第三通道(7)、第二通道(6)、泄压孔(10)、流道孔B(Il)、外筒(3)间形成泄压通道。2.根据权利要求1所述的一种密闭取心工具压力平衡装置，其特征在于:所述上接头组(2)包括分水接头(12)以及与分水接头(12)通过螺纹连接的限位接头(13)，限位接头(13)的内壁上设置有台阶(14);所述平衡活塞(4)设置在分水接头(12)中。3.根据权利要求1所述的一种密闭取心工具压力平衡装置，其特征在于: 所述平衡活塞(4)的下部装配有Y型密封圈(15)。4.根据权利要求1所述的一种密闭取心工具压力平衡装置，其特征在于: 所述泄压螺钉(8)的端面上开设有开口槽(16)。
【文档编号】E21B25/08GK205677569SQ201620652130
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月25日 公开号201620652130.8, CN 201620652130, CN 205677569 U, CN 205677569U, CN-U-205677569, CN201620652130, CN201620652130.8, CN205677569 U, CN205677569U
【发明人】胡畔, 何超, 刘彬, 李伟成, 姚坤鹏, 郑凯中
【申请人】四川川庆石油钻采科技有限公司