[发明专利]一种岩心的出心方法

说明书

技术领域

本发明涉及取心钻具领域，尤其涉及一种在钻具取心后将岩心取出的方法。

背景技术

各类型涉及取心钻进的钻探施工对岩心原状性（原生结构不被破坏）都有不同程度的要求，特别是科学钻探（如：环境科学钻探、地震科学钻探、大陆科学钻探等）对原状性的要求极高。传统的出心方式是将取心钻具拆卸后，将容纳岩心的内管吊起来，通过锤击管壁使岩心自由落体出心，在出心过程中，因锤击振动、自由落体会人为破坏岩心（尤其以大直径、长钻程取心钻进最为严重）；另一方面，整套出心工序存在劳动强度大，耗时长，占用井口时间长等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于解决出心时会破坏岩心，以及出心工序劳动强度大及耗时长的问题，提供一种可保持岩心原生结构并可减少出心所需时间的出心方法。

本发明采用的技术方案为：一种岩心的出心方法为：将取心钻具提出孔口后将取心钻具的心轴内的钢球取出，卸开取心钻具的携带取心钻头的扩孔器，以及携带卡簧的卡簧座；将上封堵接头塞入取心钻具的单动机构的上接头中，下封堵接头与外端的下端连接，以通过上、下封堵接头封堵住外管与内管之间的环状间隙；之后通过连接于上封堵接头上的管道向取心钻具内注水，通过取心钻具内逐渐升高的水压将岩心从内管推出。

其中，泵通过连接于上封堵接头上的管道向取心钻具内注水。

其中，所述下封堵接头包括第一、第二下封堵接头，第一下封堵接头包括上端部，与上端部垂直、且外扩的台阶部，以及与台阶部垂直、且相对上端部沿相反方向延伸的下端部，第一下封堵接头的上端部插入外管中，并与外管螺纹配合连接，外管的端面与台阶部的外台阶相抵，第一下封堵接头的内台阶上设置一密封圈，第二下封堵接头插入第一下封堵接头的下端部中，并挤压所述密封圈与下端部螺纹配合连接，使密封圈与内管紧密贴合。

本发明的有益效果为：本发明的出心方法以简单的水力学原理，真正做到岩心的无损出管，并且具有操作过程安全、劳动强度低、出心速度快的特点，另外，因无需占用孔口，无孔口操作时间。

附图说明

图1示出了一种单动双管钻具的结构；

图2示出了本发明所述出心方法所采用的各组件的组装结构。

具体实施方式

现以现有的单动双管钻具为例说明本发明的出心方法。如图1所示，该单动双管钻具包括外总成和内总成，外总成从上至下包括上接头1、轴承腔2、外管5、扩孔器7和取心钻头12，其中，上接头1插入轴承腔2的上端中，并与轴承腔2的上端螺纹配合连接；轴承腔2的下端插入外管5的上端中，并与外管5的上端螺纹配合连接；扩孔器7的上端插入外管5的下端中，并与外管5的下端螺纹配合连接；取心钻头12的上端插入扩孔器7的下端中，并与扩孔器7的下端螺纹配合连接。内总成包括卡簧座11、安装于卡簧座11中的卡簧10、内管8（内管8与扩孔器7之间可设置有扶正环9，扶正环9的上端与扩孔器7的内台阶卡合，下端与取心钻头12的伸入扩孔器7内的上端相抵）和内管接头6，内管8通过内管接头6与心轴3螺纹配合连接，内管接头6可通过安装于心轴3上的背帽4（背帽4与内管接头6之间可设置有弹性垫圈B4）锁紧定位，卡簧座10与内管8的下端螺纹配合连接。该单动双管钻具由两盘推力轴承B1、B2，心轴3及轴承腔2组成单动机构，钢球B3位于心轴3的中心通孔的台阶上，由钢球B3和心轴3组成自动泄压的单向阀，钻进时，钻井液在该单向阀的作用下不会流经内管8的内部，而是经内管8与外管5之间的环状间隙流向取心钻头12的底部。该单动双管取心钻具在进行取心钻进时，外总成旋转，内总成不旋转。

本发明的出心方法应用的水力出心装置如图2所示，包括泵21、上封堵接头23、下封堵接头。

本发明的岩心的出心方法为：取心钻具提出孔后，将取心钻具放平，此时将钢球B3取出，从外管5上卸下携带取心钻头12的扩孔器7，并从内管8上卸下携带卡簧10的卡簧座11，接好水力出心装置，具体为将上封堵接头23塞入上接头1中，使其与取心钻具的单动机构A连接，以将内管与外管间的环状间隙从上端封堵住，下封堵接头插入外管中，并与外管的下端螺纹配合连接，以将内管与外管间的环状间隙从下端封堵住，这样，即完成通过水力出心装置将内、外管之间的环状间隙封堵住的步骤。

完成封堵步骤后，使泵21通过高压胶管22向单动机构内注水，此时，由于内、外管之间的环状间隙已被封堵，因此水流只能经上接头1、单动机构后，经心轴的中心通孔流至内管；又由于内管8中有所取岩心，因此，整个取心钻具所有空隙均充满水，且水压逐渐升高，直至水压力克服岩心与内管间的摩擦力，将岩心整体缓慢推出内管8。