[发明专利]一种过套管穿透井壁取芯工具

说明书

本发明涉及油田生产井的过套管取芯技术领域，特别涉及一种过套管穿透井壁取芯工具。该装置包括径向水平钻孔导向机构，还包括套管开窗机构和取芯机构，径向水平钻孔导向机构包括水力锚和导向器，水力锚下端通过上接头连接导向器，上接头内壁上设计有密封座，导向器下端侧壁上设置有推靠器和扶正机构。本发明实现了能够穿透套管进行定方位、深穿透的取芯作业，取芯施工简便、成本低、安全可靠，对地层适应性强，取芯收获率高，所取岩芯规则，可直观进行岩性含油性观察，亦可借助仪器进行岩性、电性、物性和含油性分析化验，求取孔隙度、渗透率等储层参数，对储层评价将有直接的指导意义。

技术领域：

本发明涉及油田生产井的过套管取芯技术领域，特别涉及一种过套管穿透井壁取芯工具。

背景技术：

径向水平钻孔技术是通过采用半刚性钻管和微型钻头旋转钻进，直接在近井油层内钻出多个孔眼，钻孔深度8-15m，是一种适用于各种地层的深穿透技术，能实现增产、增注等生产需求的有效措施。在径向水平钻孔施工的地层钻进过程中，由于不同储层的岩性不同，地层本身的岩性和可钻性有很大差异，导致钻进进尺参差不齐。为了提高地层钻进的机械钻速，掌握各类地层岩层特性，也需对套管外围地层进行深穿透取芯。然而目前，国内外未见完井后穿透套管对井壁进行取芯技术的报道和应用。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种过套管穿透井壁取芯工具，该装置实现了能够穿透套管进行定方位、深穿透的取芯作业，取芯施工简便、成本低、安全可靠，对地层适应性强，取芯收获率高，所取岩芯规则，可直观进行岩性含油性观察，亦可借助仪器进行岩性、电性、物性和含油性分析化验，求取孔隙度、渗透率等储层参数，对储层评价将有直接的指导意义。克服了现有技术难以实现生产井过套管取芯的不足。

本发明所采取的技术方案是：一种过套管穿透井壁取芯工具，包括径向水平钻孔导向机构；还包括套管开窗机构和取芯机构，径向水平钻孔导向机构包括水力锚和导向器，水力锚下端通过上接头连接导向器，上接头内壁上设计有密封座，导向器下端侧壁上设置有推靠器和扶正机构，水力锚能够将径向水平钻孔导向机构锚定在套管内壁上，导向器内开有与套管内壁相通的具有曲率的轨道，推靠器能够推动导向器使导向器轨道出口贴在套管内壁上；

套管开窗机构包括螺杆马达Ⅰ、开窗送入管和开窗万向节，开窗送入管上端连接螺杆马达Ⅰ，开窗送入管下端连接开窗万向节，开窗万向节下端连接开窗铣头，开窗万向节能够穿过导向器轨道并能够在导向器轨道内旋转；

取芯机构包括螺杆马达Ⅱ、取芯送入管和取芯万向节，螺杆马达Ⅱ下端连接取芯送入管，取芯送入管下端连接取芯万向节，取芯万向节下端连接取芯钻头，取芯万向节内部设置能够随取芯万向节弯曲的取芯筒，取芯筒包括内筒和设置在内筒外侧的外筒，取芯筒下端设置岩心爪，取芯万向节能够穿过导向器轨道并能够在导向器轨道内旋转。

扶正机构包括嵌入导向器侧壁内的扶正弹簧，扶正弹簧外端连接扶正块，扶正块通过扶正弹簧的推力抵在套管内壁上，扶正块能够收缩进导向器侧壁内。

取芯送入管上活动连接保护套，保护套能够不随取芯送入管旋转，取芯万向节从导向器轨道内提出后能够进入保护套内。

本发明的有益效果是：本发明实现了能够穿透套管进行定方位、深穿透的取芯作业，取芯施工简便、成本低、安全可靠，对地层适应性强，取芯收获率高，所取岩芯规则，可直观进行岩性含油性观察，亦可借助仪器进行岩性、电性、物性和含油性分析化验，求取孔隙度、渗透率等储层参数，对储层评价将有直接的指导意义。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为径向水平钻孔导向机构的结构示意图。

图2为套管开窗机构的结构示意图。

图3为取芯机构的结构示意图。

图4为保护套的结构示意图。