[发明专利]一种取芯装置及取芯方法

说明书

本发明公开了一种取芯装置及取芯方法，所述取芯装置包括依次连接的上接扣、取芯外筒和取芯钻头，所述上接扣的接扣内孔、所述取芯外筒的内孔以及取芯钻头的钻头内孔连通形成第一轴孔，所述第一轴孔内设置有可拆卸的阀门、可滑动的差动提升杆，以及连接所述阀门和所述差动提升杆的取芯内筒，所述取芯钻头的取芯孔通过所述阀门连通所述取芯内筒，所述差动提升杆还连接有提升机构，所述提升机构能够带动所述差动提升杆和所述取芯内筒远离所述阀门一定距离并关闭所述阀门；所述取芯方法包括投入密封球使提升机构带动差动提升杆上升。在本发明中，岩芯远离阀门一定距离后再关闭阀门，避免了岩芯将阀门卡死的问题，提高了保温、保压取芯的可靠性。

技术领域

本发明涉及油气勘探取芯技术领域，特别是涉及一种取芯装置及取芯方法。

背景技术

岩芯是最直观、最可靠的反映地下沉积环境的宝贵资料，在进行岩石力学试验研究时，通常是先取出岩石或岩芯，并将其加工为标准试件后再进行试验。然而，将岩芯从原位环境中取出后，岩芯接触外界空气后部分成分被氧化，原本的压力释放，岩芯中的油气水因地层的原始压力和温度状态的改变而发生挥发及流失，岩石的物理性质也会发生破坏。要使岩芯在油气特性方面和地层的真实情况一致，保证油气储量计算的结果准确，其前提是在进行岩石钻探时实现原位保真(保压、保温、保湿、保光)取芯。

现有一种保温保压取芯装置，包括钻头和钻头上的钻具本体，钻具本体内设置有储芯管，用于存储钻取后的岩芯，储芯管前端设置有球阀，通过控制球阀的转动封闭储芯管，以实现原位保真取芯。由于取芯时岩芯需先通过球阀再进入储芯管，在关闭球阀时容易出现球阀卡死的情况，导致取出的岩芯在油气物性方面与地层差别较大,严重影响获取的岩芯的资料的准确性和可靠性。

发明内容

本发明的目的在于针对：关闭球阀时岩芯容易将球阀卡死的问题，提供一种取芯装置及取芯方法，通过提升取芯内筒使岩芯远离球阀，防止关闭球阀时岩芯将球阀卡死，实现原位保真取芯，从而保证油气储量计算的结果准确。

为了实现上述目的，本发明提供了一种取芯装置，包括依次连接的上接扣、取芯外筒和取芯钻头，所述上接扣的接扣内孔、所述取芯外筒的内孔以及取芯钻头的钻头内孔连通形成第一轴孔，所述第一轴孔内设置有可拆卸的阀门、可滑动的差动提升杆，以及连接所述阀门和所述差动提升杆的取芯内筒，所述取芯钻头的取芯孔通过所述阀门连通所述取芯内筒，所述差动提升杆还连接有提升机构，所述提升机构能够带动所述差动提升杆和所述取芯内筒远离所述阀门再关闭所述阀门。

在本发明中，上接扣、取芯外筒和取芯钻头依次连接，在上接扣和取芯外筒中间连通形成第一轴孔，阀门可拆卸地阀门设置在第一轴孔内且靠近取芯钻头，差动提升杆和取芯内筒连接，两者可滑动的设置在第一轴孔内，取芯内筒带动阀门开闭，取芯钻头上的取芯孔通过阀门连通取芯内筒，当取芯装置完成钻进取芯，连接差动提升杆和上接扣的提升机构提升差动提升杆，差动提升杆则带动取芯内筒以及取芯内筒内的岩芯远离阀门，在岩芯远离阀门一定距离后，取芯内筒带动阀门闭合，避免岩芯将阀门卡死，岩芯被阀门密封在取芯内筒内实现保压，通过取芯内筒和取芯外筒双层隔热实现了岩芯保温，岩芯在油气特性方面和地层的真实情况一致，保证油气储量计算的结果准确。

可选的，所述提升机构包括设置在所述差动提升杆的外壁的凸环，所述接扣内孔的内壁上开设有环槽，所述凸环设置在所述环槽内，所述差动提升杆上设置有第二连通孔，所述第二连通孔位于所述凸环靠近所述取芯钻头一侧，所述第二连通孔连通所述接扣内孔，所述环槽的侧壁上设置有第二排液孔，所述第二排液孔位于所述凸环远离所述取芯钻头一侧。

可选的，所述第二排液孔内设置有单向阀，所述环槽内的液体能够通过所述单向阀流出所述环槽。