CN113356779B - 一种取芯装置及取芯方法 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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。
可选的，所述差动提升杆远离所述取芯内筒一端设置有第二轴孔，所述第二轴孔的孔底面设置有第三轴孔，所述第二轴孔和所述第三轴孔之间形成能够放置密封球的球座，所述第三轴孔的侧壁开设有第一连通孔，所述取芯外筒沿轴向设置有第三连通孔，所述取芯外筒沿径向设置有连接槽，所述取芯钻头的取芯孔一侧设置有第一排液孔，所述第一连通孔依次通过所述连接槽、所述第三连通孔连通所述第一排液孔。
可选的，所述取芯孔设置在所述钻头内孔的孔底面上，所述取芯孔和所述阀门通过接管体密封连接，所述取芯外筒一端设置在所述钻头内孔内。
可选的，所述阀门包括球阀总成，所述球阀总成包括：球阀、阀壳体、球阀转动半环和两个阀座，所述阀壳体一端设置在所述取芯外筒内，所述阀壳体另一端连通所述取芯孔，所述球阀可转动地设置在所述阀壳体内，所述球阀上设置有用于连通所述取芯孔和所述取芯内筒的球阀孔，两个所述阀座设置在所述球阀两侧，所述阀壳体侧壁上还设置有滑移槽，所述球阀转动半环为C字型结构，所述球阀转动半环设置在所述取芯外筒一端并穿过所述滑移槽与所述球阀连接，所述阀壳体一端还设置有球阀连接件，所述球阀连接件上设置有限位齿，所述限位齿通过所述球阀连接件与所述阀壳体间隔设置，所述取芯内筒一端设置有内筒连接件，所述内筒连接件远离所述取芯内筒一端的连接拉钩设置在所述阀壳体和所述限位齿之间，在所述取芯内筒远离所述球阀后，所述连接拉钩通过所述限位齿带动所述阀壳体远离所述取芯钻头，所述取芯外筒阻挡所述球阀转动半环，使所述球阀转动半环带动所述球阀转动关闭所述球阀总成。
可选的，所述取芯外筒的内壁设置有真空保温套筒。
可选的，所述上接扣和所述取芯外筒之间通过连接头连接，所述取芯钻头和所述取芯外筒可拆卸连接，所述真空保温套筒设置在所述连接头和所述取芯钻头之间。
可选的，所述取芯内筒和所述阀门表面均喷涂有反辐射的隔热材料。
本发明还提供一种取芯方法，包括：
步骤一：提供取芯装置和密封球，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，所述差动提升杆的外壁有凸环，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，所述凸环靠近所述取芯钻头一侧的差动提升杆上设置有第二连通孔连通所述接扣内孔，所述凸环远离所述取芯钻头一侧的环槽的侧壁设置有第二排液孔，所述差动提升杆远离所述取芯内筒一端设置有第二轴孔，所述第二轴孔的孔底面设置有第三轴孔，所述第二轴孔和所述第三轴孔之间形成能够放置密封球的球座，所述第三轴孔的侧壁开设有第一连通孔，所述取芯外筒沿轴向设置有第三连通孔，所述取芯外筒沿径向设置有连接槽，所述取芯钻头的取芯孔一侧设置有第一排液孔，所述第一连通孔依次通过所述连接槽、所述第三连通孔连通所述第一排液孔；
步骤二：将所述上接扣连接钻杆钻进，钻进过程中所述接扣内孔有液体通过；
步骤三：当钻取的岩芯进入所述取芯内筒后，从井口投入所述密封球，使所述密封球通过所述接扣内孔落入所述球座。
本发明的有益效果在于：
1.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；
2.在取芯装置钻进取芯的过程中，泵入的液体经过接扣内孔、第二轴孔、第三轴孔、第一连通孔、连接槽、第三连通孔，最终从第一排液孔排出，液体具有润滑和冷却钻头、钻柱等作用；当密封球落入球座后，第二轴孔和第三轴孔被截断，液体经过接扣内孔、第二连通孔进入环槽，泵压上升，使差动提升杆远离取芯钻头，取芯内筒远离阀门并关闭阀门，液体再经过第二排液孔排出，利用有润滑和冷却作用的液体的液压提升差动提升杆，结构简单可靠；
3.在取芯外筒的内壁设置有真空保温套筒，并且取芯内筒和阀门均采用反辐射的隔热材料进行喷涂，进一步对取芯内筒的内腔进行保温隔热，以实现原位保温、保压取芯；
4.取芯内筒和取芯钻头均可拆卸，取芯完成后取芯内筒和阀门能很方便的整体从取芯外筒中取出，有利于地面的液氮速冻、切割等后续处理。
附图说明
图1是取芯装置开启球阀状态示意图；
图2是取芯装置关闭球阀状态示意图；
图3是图2中取芯装置的取芯钻头一端放大图；
图4是球阀总成示意图；
图5是球阀示意图。
图中标记：1-上接扣，101-接扣内孔，102-环槽，2-差动提升杆，201-凸环，202-第二轴孔，203-第三轴孔，204-球座，205-第一连通孔，206-连接槽，207-第二连通孔，3-连接头，4-取芯钻头，401-第一排液孔，402-钻头内孔，403-接管体，404-取芯孔，405-锥孔结构，5-阀门，501-球阀，502-阀壳体，503-球阀转动半环，504-阀座，505-滑移槽，506-球阀孔，507-紧固件，508-插销槽，509-半环连接销，6-取芯外筒，601-第三连通孔，7-取芯内筒，701-内筒连接件，702-连接拉钩，8-真空保温套筒，9-球阀连接件，901-限位齿，10-密封圈，11-第二排液孔，12-密封球。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
图1是取芯装置开启球阀状态示意图，图2是取芯装置关闭球阀状态示意图，图3是图2中取芯装置的取芯钻头一端放大图，参见图1-图3所示，所述取芯装置包括依次连接的上接扣1、取芯外筒6和取芯钻头4。所述上接扣1用于连接动力装置提供钻进的动力。所述上接扣具有一轴向设置的接扣内孔101，所述上接扣1的接扣内孔101、所述取芯外筒6的内孔以及取芯钻头4的钻头内孔402连通形成第一轴孔。所述取芯钻头4内设置有钻头内孔402，所述钻头内孔402的孔底面设置取芯孔404，所述钻头内孔402孔口一端与所述取芯外筒6螺纹连接。所述第一轴孔内设置有可拆卸的阀门5、可滑动的差动提升杆2，以及连接所述阀门5和所述差动提升杆2的取芯内筒7，所述取芯钻头4的取芯孔404通过所述阀门5连通所述取芯内筒7，所述差动提升杆2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2和所述取芯内筒7远离所述阀门5一定距离后关闭所述阀门5。所述提升机构为设置在所述取芯内筒7和所述差动提升杆2之间的油缸，或者在所述取芯内筒7内形成活塞筒，在所述差动提升杆2外形成活塞，通过液压顶升，具体采用的提升机构的结构不受限制。当取芯装置完成钻进取芯，岩芯刚刚通过阀门5进入取芯内筒7内，如果直接关闭阀门5容易将其卡死，还可能导致阀门5无法关闭，不能实现原位保真取芯。本发明中，当取芯装置完成钻进取芯，提升机构带动差动提升杆2和取芯内筒7远离阀门5，当取芯内筒7内的岩芯远离阀门5一定距离后，在取芯内筒7的带动下阀门5关闭，从而避免了关闭阀门5时岩芯将阀门5卡死，实现了原位保真取芯，从而保证油气储量计算的结果准确。
实施例2
实施例1中的取芯装置和实施例2中的取芯装置的区别在于提升机构。参见图1-图3所示，所述提升机构包括设置在所述差动提升杆2的外壁的凸环201，所述接扣内孔101的内壁上开设有环槽102，所述凸环201的外径与所述环槽102的直径相等。所述凸环201设置在所述环槽102内，所述差动提升杆2上设置有第二连通孔207，所述第二连通孔207位于所述凸环201靠近所述取芯钻头4一侧，所述第二连通孔207连通所述接扣内孔101，所述环槽102的侧壁上设置有第二排液孔11，所述第二排液孔11位于所述凸环201远离所述取芯钻头4一侧。所述第二排液孔11内设置有单向阀，所述环槽102内的液体能够通过所述单向阀，最终排放到所述上接扣1外面，所述液体包括通过泵向接扣内孔101泵入的泥浆。当液体泵入所述环槽102内，泵压上升推动所述凸环201带动所述差动提升杆2远离所述取芯钻头4，当所述凸环201运动到和所述环槽102远离所述取芯钻头4一侧接触，所述第二连通孔207和所述第二排液孔11连通。所述差动提升杆2远离所述取芯内筒7一端设置有第二轴孔202，所述第二轴孔202的孔底面设置有第三轴孔203，所述第二轴孔202和所述第三轴孔203之间形成能够放置密封球12的球座204，密封球12能够将所述第二轴孔202和所述第三轴孔203截断。所述第三轴孔203的侧壁开设有第一连通孔205，所述取芯外筒6沿轴向设置有第三连通孔601，所述取芯外筒6沿径向设置有连接槽206，所述取芯钻头4的取芯孔404一侧设置有第一排液孔401，所述第一连通孔205依次通过所述连接槽206、所述第三连通孔601连通所述第一排液孔401。所述取芯孔404和所述阀门5通过接管体403密封连接，所述取芯外筒6一端设置在所述钻头内孔402内。所述差动提升杆2和所述上接扣1之间设置多个密封圈10，防止液体泄漏。
所述阀门5包括球阀总成，所述球阀总成包括：球阀501、阀壳体502、球阀转动半环503和两个阀座504。所述阀壳体502一端设置在所述取芯外筒6内，所述阀壳体502另一端套设在所述接管体403上，从而连通所述取芯孔404。所述球阀501可转动地设置在所述阀壳体502内，所述球阀501上设置有用于连通所述取芯孔404和所述取芯内筒7的球阀孔506。两个所述阀座504设置在所述阀壳体502内所述球阀501两侧，所述阀座504为一环体，所述阀座504用于支撑和密封所述球阀501。所述阀壳体502侧壁上还设置有滑移槽505，所述球阀转动半环503设置在所述取芯外筒6一端并穿过所述滑移槽505与所述球阀501连接，所述球阀转动半环503在所述滑移槽505内上下滑动能够带动所述球阀501转动90°从而关闭所述球阀总成。所述阀壳体502内壁还设置有紧固件507，所述紧固件507为圆柱筒形结构，所述紧固件507用于安装在所述阀座504一侧使所述阀座504压紧所述球阀501形成密封，或者所述阀座504卡在所述球阀501和所述滑移槽505一侧壁之间。所述球阀501上设置有插销槽508，所述球阀转动半环503为套在所述球阀501上的C字型半环体，所述球阀转动半环503两端设置有半环连接销509***所述插销槽508，所述球阀转动半环503在所述滑移槽505内滑动，所述半环连接销509在所述插销槽508内向靠近或远离所述球阀501的旋转轴方向滑动，从而可以带动所述球阀501绕其旋转轴旋转90°。所述阀壳体502一端还设置有球阀连接件9，所述球阀连接件9为一圆柱筒形结构，所述阀壳体502一端设置在所述球阀连接件9内，两者通过螺纹连接。所述球阀连接件9一端设置有限位齿901，所述限位齿901为一圆环结构，所述限位齿901与所述阀壳体502间隔设置。所述取芯内筒7一端设置有内筒连接件701，所述内筒连接件701为圆柱筒形结构，所述内筒连接件701一端设置在所述取芯内筒7内，两者螺纹连接。所述内筒连接件701远离所述取芯内筒7一端设置有连接拉钩702，所述连接拉钩702为一圆环结构，所述连接拉钩702设置在所述球阀连接件9内所述阀壳体502和所述限位齿901之间。在所述取芯内筒6远离所述球阀501一定距离后，所述连接拉钩702通过所述限位齿901带动所述阀壳体502向远离所述取芯钻头4方向运动，所述取芯外筒7阻挡所述球阀转动半环503(所述球阀转动半环503相对向下运动)，使所述球阀转动半环503带动所述球阀501转动90°关闭所述球阀总成。所述接管体403和所述阀壳体502之间设置有密封圈10，防止液体通过所述阀壳体502进入所述取芯内筒7。
在取芯装置钻进取芯的过程中，泵入的液体经过接扣内孔101、第二轴孔202、第三轴孔203、第一连通孔205、连接槽206、第三连通孔601最终从第一排液孔401排出，液体具有润滑和冷却等作用，当向接扣内孔101投入密封球12，第二轴孔202和第三轴孔203被截断，液体经过接扣内孔101、第二连通孔207进入环槽102，泵压上升，使差动提升杆2远离取芯钻头4，取芯内筒7远离球阀501一定距离后，所述取芯内筒7带动阀壳体502上移并关闭球阀总成，液体再经过第二排液孔11排出，利用具有润滑和冷却作用的液体的液压提升差动提升杆2，结构简单可靠。
实施例3
参见图1-图3所示，在实施例2的基础上，所述取芯外筒6的内壁设置有真空保温套筒8，进一步对所述取芯内筒7进行保温隔热。所述上接扣1和所述取芯外筒6之间通过连接头3连接。所述连接头3两端成锥形结构，所述取芯外筒6两端设置有锥孔与所述连接头3螺纹连接。所述连接槽206开设在所述连接头3上、所述取芯外筒6上，或者所述连接头3断面和所述取芯外筒6锥孔底面间隔设置形成所述连接槽206。所述取芯外筒6和所述取芯钻头4之间螺纹连接。所述钻头内孔402的口部倒角形成锥孔结构404，所述取芯外筒6两端成锥形，所述取芯外筒6一端锥形部位***所述锥孔结构404，将所述取芯钻头4和所述取芯外筒6螺纹连接。当拆卸所述取芯钻头4，所述差动提升杆2、所述取芯内筒7和所述球阀总成能够整体从所述第一轴孔内拆卸。所述真空保温套筒8设置在所述取芯外筒6内壁开设的环槽内，或者所述真空保温套筒8设置在所述连接头和所述取芯外筒6之间，防止拆卸所述差动提升杆2、所述取芯内筒7和所述球阀总成时所述真空保温套筒9掉落。所述取芯内筒7和所述球阀总成均采用反辐射的隔热材料进行喷涂，进一步对所述取芯内筒7的内腔进行保温隔热，实现原位保温、保压取芯。
实施例4
参见图1-图3所示，所述取芯方法包括：
步骤一，提供取芯装置和密封球。所述取芯装置包括依次连接的上接扣1、取芯外筒6和取芯钻头4，所述上接扣1的接扣内孔101、所述取芯外筒6的内孔以及取芯钻头4的钻头内孔402连通形成第一轴孔，所述第一轴孔内设置有可拆卸的球阀总成、可滑动的差动提升杆2，以及连接所述球阀总成和所述差动提升杆2的取芯内筒7，所述取芯钻头4的取芯孔401通过所述球阀总成连通所述取芯内筒7，所述差动提升杆2的外壁有凸环201，所述接扣内孔101的内壁上开设有环槽102，所述凸环201设置在所述环槽102内，所述凸环201靠近所述取芯钻头4一侧的差动提升杆2上设置有第二连通孔207连通所述接扣内孔101，所述凸环201远离所述取芯钻头4一侧的环槽102的侧壁设置有第二排液孔11，所述差动提升杆2远离所述取芯内筒7一端设置有第二轴孔202，所述第二轴孔202的孔底面设置有第三轴孔203，所述第二轴孔202和所述第三轴孔203之间形成能够放置密封球12的球座204，所述第三轴孔203的侧壁开设有第一连通孔205，所述取芯外筒6沿轴向设置有第三连通孔601，所述取芯外筒6沿径向设置有连接槽206，所述取芯钻头4的取芯孔404一侧设置有第一排液孔401，所述第一连通孔205依次通过所述连接槽206、所述第三连通孔601连通所述第一排液孔401。
步骤二，将所述上接扣1连接动力装置钻进，钻进过程中通过所述接扣内孔101泵入液体，液体包括泥浆，泥浆经过所述接扣内孔101、所述第二轴孔202、所述第三轴孔203、所述第一连通孔205、所述连接槽206、所述第三连通孔701，最终从所述第一排液孔501排出，泥浆具有润滑和冷却等作用。
步骤三，当取芯装置完成钻进取芯后，将所述密封球12从所述接扣内孔101投入，使所述密封球12落入所述球座204，所述第二轴孔202和所述第三轴孔203被截断，泥浆经过所述接扣内孔101、所述第二连通孔207进入所述环槽102，泵压上升，使所述差动提升杆2远离所述取芯钻头4，在所述取芯内筒7内的岩芯远所述离球阀501一定距离后，在所述取芯内筒7的带动下所述球阀总成关闭，岩芯被所述球阀501密封在所述取芯内筒7内，与此同时，所述凸环201运动到和所述环槽102远离所述取芯钻头4一侧接触，所述第二连通孔207和所述第二排液孔11连通，泥浆再经过第二排液孔11排出。最后将取芯装置整体提升出地面，拆卸所述取芯钻头4，将所述差动提升杆2、所述取芯内筒7和所述球阀总成整体拆下，再对所述取芯内筒7内的岩芯进一步处理。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1. 一种取芯装置，其特征在于，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，所述阀门包括球阀总成，所述球阀总成包括：球阀、阀壳体、球阀转动半环，所述球阀可转动地设置在所述阀壳体内，所述球阀上设置有用于连通所述取芯孔和所述取芯内筒的球阀孔，所述阀壳体侧壁上还设置有滑移槽，所述球阀转动半环为 C 字型结构，所述球阀转动半环设置在所述取芯外筒一端并穿过所述滑移槽与所述球阀连接，在所述取芯内筒远离所述球阀后，所述取芯外筒阻挡所述球阀转动半环，使所述球阀转动半环带动所述球阀转动关闭所述球阀总成。
2.根据权利要求 1 所述取芯装置，其特征在于，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。
3.根据权利要求 2 所述取芯装置，其特征在于，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。
4.根据权利要求 2 所述取芯装置，其特征在于，所述差动提升杆远离所述取芯内筒一端设置有第二轴孔，所述第二轴孔的孔底面设置有第三轴孔，所述第二轴孔和所述第三轴孔之间形成能够放置密封球的球座，所述第三轴孔的侧壁开设有第一连通孔，所述取芯外筒沿轴向设置有第三连通孔，所述取芯外筒沿径向设置有连接槽，所述取芯钻头的取芯孔一侧设置有第一排液孔，所述第一连通孔依次通过所述连接槽、所述第三连通孔连通所述第一排液孔。
5.根据权利要求 4 所述取芯装置，其特征在于，所述取芯孔设置在所述钻头内孔的孔底面上，所述取芯孔和所述阀门通过接管体密封连接，所述取芯外筒一端设置在所述钻头内孔内。
6.根据权利要求 1-5 任一项所述取芯装置，其特征在于，所述球阀总成还包括两个阀座，所述阀壳体一端设置在所述取芯外筒内，所述阀壳体另一端连通所述取芯孔，两个所述阀座设置在所述球阀两侧，所述阀壳体一端还设置有球阀连接件，所述球阀连接件上设置有限位齿，所述限位齿通过所述球阀连接件与所述阀壳体间隔设置，所述取芯内筒一端设置有内筒连接件，所述内筒连接件远离所述取芯内筒一端的连接拉钩设置在所述阀壳体和所述限位齿之间，所述连接拉钩通过所述限位齿带动所述阀壳体远离所述取芯钻头。
7.根据权利要求 6 所述取芯装置，其特征在于，所述取芯外筒的内壁设置有真空保温套筒。
8.根据权利要求 7 所述取芯装置，其特征在于，所述上接扣和所述取芯外筒之间通过连接头连接，所述取芯钻头和所述取芯外筒可拆卸连接，所述真空保温套筒设置在所述连接头和所述取芯钻头之间。
9.根据权利要求 6 所述取芯装置，其特征在于，所述取芯内筒和所述阀门表面均喷涂有反辐射的隔热材料。
10.一种采用权利要求1的取芯装置的取芯方法，其特征在于，包括：
步骤一：提供取芯装置和密封球，所述差动提升杆的外壁有凸环，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，所述凸环靠近所述取芯钻头一侧的差动提升杆上设置有第二连通孔连通所述接扣内孔，所述凸环远离所述取芯钻头一侧的环槽的侧壁设置有第二排液孔，所述差动提升杆远离所述取芯内筒一端设置有第二轴孔，所述第二轴孔的孔底面设置有第三轴孔，所述第二轴孔和所述第三轴孔之间形成能够放置密封球的球座，所述第三轴孔的侧壁开设有第一连通孔，所述取芯外筒沿轴向设置有第三连通孔，所述取芯外筒沿径向设置有连接槽，所述取芯钻头的取芯孔一侧设置有第一排液孔，所述第一连通孔依次通过所述连接槽、所述第三连通孔连通所述第一排液孔；
步骤二：将所述上接扣连接钻杆钻进，钻进过程中所述接扣内孔有液体通过；
步骤三：当钻取的岩芯进入所述取芯内筒后，从井口投入所述密封球，使所述密封球通过所述接扣内孔落入所述球座，所述第二轴孔和所述第三轴孔被截断，泵压上升，使所述差动提升杆远离所述取芯钻头，在所述取芯内筒内的岩芯远离所述球阀一定距离后，在所述取芯内筒的带动下所述球阀总成关闭，岩芯被所述球阀密封在所述取芯内筒内。
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| GR01 | Patent grant | ||
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