本發明涉及鉆頭設計,尤其涉及一種取心鉆頭及取心鉆探設備。
背景技術:
1、在石油與天然氣的勘探領域中,在地層中取心是獲取地層樣本的常用方式,這由取心鉆探設備來完成。在取心鉆探的過程中,需要確保取心鉆探設備能保證一定的取心收獲率。取心收獲率較低則說明取心獲得的實物較少,這對探明儲量、分析油藏成因等造成不利因素。
2、其中,破碎地層取心長期以來一直是取心的難點和待破冰區。而取心行業規范里對破碎地層的取心收獲率的要求基本維持在50%左右。但是,在實際的取心鉆探過程中,往往難以如愿,這嚴重制約勘探工作的高效進行。
3、如何提高取心鉆探設備的取心收獲率是相關領域技術人員亟待解決的問題。
技術實現思路
1、本發明實施例公開一種取心鉆頭及取心鉆探設備,以解決相關技術中涉及的取心鉆探設備存在取心收獲率較低的問題。
2、為了解決上述技術問題,本發明實施例公開以下技術方案:
3、一方面,本發明實施例公開一種取心鉆頭,所公開的取心鉆頭包括筒狀鉆頭主體和引心套,所述筒狀鉆頭主體包括鉆進端;所述筒狀鉆頭主體具有筒腔;所述引心套固定在所述筒腔內,且自所述鉆進端向所述筒狀鉆頭主體的連接端延伸;所述引心套具有相背分布的底端端口和頂端端口,所述底端端口為巖心進入口,所述頂端端口連通所述引心套的套腔與所述筒腔,所述引心套的外壁與所述筒狀鉆頭主體的內壁圍成水道。
4、在一個實施例中,所述引心套與所述筒狀鉆頭主體通過螺紋配合固定相連,所述引心套的外周壁設置有多個凹陷,所述多個凹陷沿所述引心套的圓周方向間隔分布,所述多個凹陷與所述筒狀鉆頭主體圍成多個沿所述引心套的圓周方向分布的所述水道。
5、在一個實施例中,所述取心鉆頭還包括多個噴嘴,所述多個噴嘴安裝于所述鉆進端,且位于所述水道朝向所述鉆進端的鉆進方向的一側,所述多個噴嘴一一對應地與多個所述水道的朝向所述鉆進方向的端部對接;所述噴嘴的噴水孔與相應的所述水道連通,且所述噴嘴的噴水孔的直徑與相應的所述水道直徑不等。
6、在一個實施例中,所述噴嘴的所述噴水孔的直徑大于相應的所述水道的直徑。
7、在一個實施例中,所述噴嘴的所述噴水孔的直徑小于相應的所述水道的直徑。
8、在一個實施例中,所述鉆進端開設有多個安裝槽,所述多個噴嘴一一對應地安裝于所述多個安裝槽中。
9、在一個實施例中,所述安裝槽的槽壁設有卡簧槽,所述噴嘴通過與所述卡簧槽配合的卡簧可拆卸地安裝于相應的所述安裝槽中。
10、在一個實施例中,所述取心鉆頭還包括巖心爪,所述巖心爪包括基部和多個彈性爪體,所述基部固定于所述引心套的內壁,所述多個彈性爪體的第一端與所述基部相連,所述多個彈性爪體的第二端向背離所述鉆進端的鉆進方向且靠近所述套腔的中軸線的方向彎曲延伸,以使所述多個彈性爪體形成在背離所述鉆進方向漸縮的引入空間。
11、在一個實施例中,所述引心套的內壁設有環繞所述引心套的中軸線延伸的環狀槽,所述基部為圓弧狀結構,所述基部彈性定位于所述環狀槽中。
12、另一方面,本發明實施例還公開一種取心鉆探設備,該取心鉆探設備包括上文所述的取心鉆頭。
13、本發明實施例公開的技術方案具有以下技術效果:
14、本發明實施例公開的取心鉆頭對結構進行了改進,通過在筒狀鉆頭主體的鉆進端的內部增設引心套,并使得引心套的底端端口形成巖心進入口,同時引心套的外壁與筒狀鉆頭主體的內壁圍成水道,此種結構能夠使得從巖心進入口進入到套腔中的巖心與水道中輸送的鉆井液進行初步隔離,從而避免對剛進入到取心鉆頭內的巖心產生不良沖刷,有利于確保巖心的成型以及持續向取心鉆頭內移動。在對于破碎地層進行取心鉆探時,由于引心套能引導巖心、保護巖心以及隔離鉆井液來避免鉆井液沖刷巖心,最終減少從巖心進入口進入的巖心的丟失,最終能夠提高巖心收獲率。
1.一種取心鉆頭,其特征在于,包括筒狀鉆頭主體(10)和引心套(20),所述筒狀鉆頭主體(10)包括鉆進端(11);所述筒狀鉆頭主體(10)具有筒腔(13);所述引心套(20)固定在所述筒腔(13)內,且自所述鉆進端(11)向所述筒狀鉆頭主體(10)的連接端(12)延伸;所述引心套(20)具有相背分布的底端端口和頂端端口,所述底端端口為巖心進入口(21),所述頂端端口連通所述引心套(20)的套腔(22)與所述筒腔(13),所述引心套(20)的外壁與所述筒狀鉆頭主體(10)的內壁圍成水道(40)。
2.根據權利要求1所述的取心鉆頭,其特征在于,所述引心套(20)與所述筒狀鉆頭主體(10)通過螺紋配合固定相連,所述引心套(20)的外周壁設置有多個凹陷,所述多個凹陷沿所述引心套(20)的圓周方向間隔分布,所述多個凹陷與所述筒狀鉆頭主體(10)圍成多個沿所述引心套(20)的圓周方向分布的所述水道(40)。
3.根據權利要求2所述的取心鉆頭,其特征在于,所述取心鉆頭還包括多個噴嘴(30),所述多個噴嘴(30)安裝于所述鉆進端(11),且位于所述水道(40)朝向所述鉆進端(11)的鉆進方向的一側,所述多個噴嘴(30)一一對應地與多個所述水道(40)的朝向所述鉆進方向的端部對接;所述噴嘴(30)的噴水孔(31)與相應的所述水道(40)連通,且所述噴嘴(30)的噴水孔的直徑與相應的所述水道(40)直徑不等。
4.根據權利要求3所述的取心鉆頭,其特征在于,所述噴嘴(30)的所述噴水孔(31)的直徑大于相應的所述水道(40)的直徑。
5.根據權利要求3所述的取心鉆頭,其特征在于,所述噴嘴(30)的所述噴水孔(31)的直徑小于相應的所述水道(40)的直徑。
6.根據權利要求3所述的取心鉆頭,其特征在于,所述鉆進端(11)開設有多個安裝槽(111),所述多個噴嘴(30)一一對應地安裝于所述多個安裝槽(111)中。
7.根據權利要求6所述的取心鉆頭,其特征在于,所述安裝槽(111)的槽壁設有卡簧槽,所述噴嘴(30)通過與所述卡簧槽配合的卡簧(112)可拆卸地安裝于相應的所述安裝槽(111)中。
8.根據權利要求1所述的取心鉆頭,其特征在于,所述取心鉆頭還包括巖心爪(50),所述巖心爪(50)包括基部(51)和多個彈性爪體(52),所述基部(51)固定于所述引心套(20)的內壁,所述多個彈性爪體(52)的第一端與所述基部(51)相連,所述多個彈性爪體(52)的第二端向背離所述鉆進端(11)的鉆進方向且靠近所述套腔(22)的中軸線的方向彎曲延伸,以使所述多個彈性爪體(52)形成在背離所述鉆進方向漸縮的引入空間(53)。
9.根據權利要求8所述的取心鉆頭,其特征在于,所述引心套(20)的內壁設有環繞所述引心套(20)的中軸線延伸的環狀槽,所述基部(51)為圓弧狀結構,所述基部(51)彈性定位于所述環狀槽中。
10.一種取心鉆探設備,其特征在于,包括權利要求1至9中任一項所述的取心鉆頭。