[发明专利]保压取心装置

说明书

本发明提供了一种保压取心装置，包括外管单元、内管单元以及防扭断组件。其中，外管单元包括外筒及钻头；外筒内设有第一容置腔。内管单元包括内筒、避震组件、切断组件、密封组件以及夹持组件。避震组件用于与进入第二容置腔的岩心外壁抵接，以消除内筒对岩心的振动作用。切断组件用于对进入第二容置腔内的岩心进行切断。密封组件用于在切断组件将岩心切割并在内筒带动被切割的岩心上行后自动闭合，以对第二容置腔进行密封。夹持组件用于在岩心被切割后对第二容置腔内的岩心进行夹持。防扭断组件用于消除由外筒传递给内筒的扭转力。本发明提供的保压取心装置能够对岩心进行有效的保护，可有效的反映真实的地下情况，保压取心效果好，实用性较强。

技术领域

本发明属于生物质能技术服务技术领域，具体涉及一种保压取心装置。

背景技术

页岩气是指富含有机质、成熟的暗色泥页岩或高碳泥页岩中由于有机质吸附作用或岩石中存在着裂缝和基质孔隙，使之储集和保存了一定具商业价值的生物成因、热解成因及二者混合成因的天然气，页岩气具有非常广阔的开发前景。页岩气的开采过程需要通过保压取心装置进行取心。

现有技术中，保压取心装置通常包括取心外筒和取心内筒，而取心内筒所采用的密封结构占据空间较大，限制了钻取岩心的直径，因为取心内筒的尺寸固定，导致岩心的直径普遍较小。而且，在钻探装置驱动取心外筒与钻头同步钻进过程中，通常是通过防转机构避免转动效应对岩心产生的扭断破坏，但是取心外筒和钻头不仅会发生高速旋转，还会发生振动，振动作用同样导致岩心被破坏。另外，现有技术忽略了岩心大小与取心内筒尺寸因无法完全匹配而导致的岩心在筒内晃动的问题，岩心易与筒壁发生碰撞摩擦等作用。综上所述，当外部扰动较大时，这些作用极易对岩心产生破坏，使岩心失去原位结构信息，无法反映真实的地下情况，保压取心效果差，实用性较差。

发明内容

本发明实施例提供一种保压取心装置，旨在能够解决现有保压取心装置因易对岩心产生破坏而导致的实用性差的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种保压取心装置，包括：

外管单元，包括外筒及钻头；所述外筒沿着竖直方向设置，所述外筒内设有第一容置腔，且在所述外筒的底端设有与所述第一容置腔连通的第一敞口；所述钻头可拆卸设置在所述外筒的底端，所述钻头设有与所述第一敞口连通的走芯通道；

内管单元，包括内筒、避震组件、切断组件、密封组件以及夹持组件；所述内筒沿着竖直方向设置在所述第一容置腔中，所述内筒内设有第二容置腔，且在所述内筒的底端设有与所述第二容置腔连通的第二敞口，所述内筒的外径小于所述外筒的内径；所述避震组件设有多组，各组所述避震组件沿着竖直方向间隔设置在所述第二容置腔的内壁上，用于与进入所述第二容置腔的岩心外壁抵接，以消除所述内筒对岩心的振动作用；所述切断组件设置在所述第二容置腔中，且位于靠近所述第二敞口处，用于对进入所述第二容置腔内的岩心进行切断；所述密封组件设置在所述第二敞口处，用于在所述切断组件将岩心切割并在所述内筒带动被切割的岩心上行后自动闭合，以对所述第二容置腔进行密封；所述夹持组件设置在所述第二容置腔的顶端，用于在岩心被切割后对所述第二容置腔内的岩心进行夹持；以及

防扭断组件，设置在所述第一容置腔中，且位于所述内筒外壁与所述外筒内壁之间，用于消除由所述外筒传递给所述内筒的扭转力。

在一种可能的实现方式中，所述防扭断组件包括：

止推轴承，至少设有两个，各所述止推轴承沿着竖直方向间隔设置在所述第一容置腔中，每个所述止推轴承具有轴圈及座圈，所述座圈与所述外筒的内壁过盈配合；

滚动轴承至少设有一个，各所述滚动轴承沿着竖直方向间隔设置，且分布在各止推轴承的上下两侧，每个所述滚动轴承均具有内圈和外圈，所述外圈与所述外筒的内壁过盈配合；以及