[实用新型]一种岩心管扶正机构可自动收放的水平井取心钻具

说明书

本实用新型公开一种岩心管扶正机构可自动收放的水平井取心钻具，岩心管扶正器转动连接在岩心管外侧壁上，压差驱动装置包括转动支撑于钻具外总成内的支撑部、与支撑部活动连接且能够轴向移动的活动部和弹性复位装置，支撑部下端与岩心管上端固定连接，活动部通过弹性复位装置悬挂于支撑部上，在钻井液压力推动作用下，活动部能够下行驱动岩心管扶正器旋转打开支撑于钻具外总成内壁上，且各岩心管扶正器能够绕岩心管的轴线相对转动于钻具外总成内腔中；钻井液压力去除后，活动部能够在弹性复位装置的作用下上行并驱动岩心管扶正器旋转收紧于岩心管外侧壁上。提高水平井取心钻进效率、岩心采取率和岩心原状性，保证钻具在造斜段拐点的通过性。

技术领域

本实用新型涉及钻井工程水平井钻进取心技术领域技术领域，特别是涉及一种岩心管扶正机构可自动收放的水平井取心钻具。

背景技术

取心钻进是以获取岩矿心为目的的钻进方法与过程，是钻井工程的重要组成部分。在油气勘探钻井(包括常规石油天然气、页岩气、天然气水合物等)、地热钻井、干热岩钻井等，水平井取心钻进都是一种至关重要的工艺方法，通过水平井取心可以显著提高地层评价及相关地质信息采集的准确度，为直接调查矿藏岩相和储层非均质性的横向变化提供原始地层资料，对矿物及油气藏勘探和开发具有重大意义。取心钻具是水平井取心钻进过程中最重要的一环，其性能的优劣直接影响取心钻进的效果。

水平井取心相较常规取心技术难度大，目前应用比较广泛的双管单动取心钻具，在水平井取心钻进过程中钻具在重力作用下弯曲贴向井壁，同时岩心管也会因重力弯曲在高速回转中难以保持良好的同轴度，岩心进入岩心管后增加岩心管总重量，岩心管弯曲度增大贴向钻具外管内壁，由于接触摩擦力作用，岩心管连带岩心会在外管的高速转动下连带转动，双管单动钻具外管单动作用失效。岩心管弯曲后的非同轴转动会使入管的岩心产生径向摆动、错位，进而沿着裂隙碎裂成块，取心钻进中大大增加了堵心和磨耗岩心的风险，影响岩心采取率和岩心实物资料的原状性。如果钻具设计中增加钻具岩心管的内扶正机构，则会增加钻具的整体结构强度和刚性，影响钻具在入井时井眼内的通过性，尤其钻具在通过水平井大曲率半径造斜井段时阻卡风险增大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种岩心管扶正机构可自动收放的水平井取心钻具，以解决上述现有技术存在的问题，提高水平井取心钻进效率、岩心采取率和岩心原状性，并能够保证钻具在造斜段拐点的通过性。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种岩心管扶正机构可自动收放的水平井取心钻具，包括钻具外总成和钻具内总成，所述钻具内总成转动连接于所述钻具外总成内，所述钻具内总成包括压差驱动装置、岩心管和岩心管扶正器，所述岩心管扶正器转动连接在所述岩心管外侧壁上，

所述压差驱动装置包括转动支撑于所述钻具外总成内的支撑部、与所述支撑部活动连接且能够轴向移动的活动部和弹性复位装置，所述支撑部下端与所述岩心管上端固定连接，所述活动部通过所述弹性复位装置悬挂于所述支撑部上，在钻井液压力推动作用下，所述活动部能够沿所述岩心管轴向下行驱动所述岩心管扶正器旋转打开支撑于所述钻具外总成内壁上并限定所述岩心管与所述钻具外总成的径向相对位置，且所述岩心管扶正器能够绕所述岩心管的轴线相对转动于所述钻具外总成内腔中；钻井液压力去除后，所述活动部能够在所述弹性复位装置的作用下沿所述岩心管轴向上行并驱动所述岩心管扶正器旋转收紧于所述岩心管外侧壁上。

优选的，所述支撑部包括心轴和悬挂套，所述活动部包括悬挂轴、压套和伸缩板，所述弹性复位装置包括第一弹性元件和第二弹性元件，

所述悬挂套上端与所述心轴下端周向相对固定连接，所述悬挂套下端与所述岩心管上端固定连接，所述悬挂套内腔上下两端分别连通所述心轴内腔和所述岩心管内腔；