磁制冷管式保温取样钻具

• 摘要：

  本发明公开了一种用于极地冰心与陆地冻土区天然气水合物钻探的磁制冷管式保温取样钻具,是由双臂钻杆、滚动轴承、磁性岩心管、碳钢岩心管、分割器、钻头组成.其中双壁钻杆由内外岩心管组成,内外岩心管由普通岩心管和磁性岩心管组成;内外岩心管的环状间隙内填充顺磁性盐类:内外岩心管由滚动轴承连接,滚动轴承坐落在轴承支座上.正常钻进时保持内管随钻杆带动钻头转动,而外管不动.当岩心充满岩心管之后通过卡簧卡断岩心,提钻取心即可.岩心管的内外管设计合理,使得顺磁性盐类可以持续不断地从岩心吸收热量而释放到钻井液中,实现天然气水合物岩心和极地冰心的低温保温取样.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201710824455.9

• 申请日期：

  2017.09.14

• 公开/公告号：

  CN107461166A

• 公开/公告日：

  2017-12-12

• 发明人：

  孙友宏 赵帅 李强 韩婧 王振东 康世杰 刘召

• 申请人：

  吉林大学

• 主分类号：

  E21B25/08(2006.01)I,E,E21,E21B,E21B25

• 分类号：

  E21B25/08(2006.01)I,E,E21,E21B,E21B25,E21B25/08

• 主权项：

  一种磁制冷管式保温取样钻具,其特征在于:包括双臂钻(7)、滚动轴承(2)、内磁性岩心管(51)、外磁性岩心管(62)、内普通岩心管(52)、外普通岩心管(61)和分隔器(9);双壁钻杆(7)由内岩心管(5)和外岩心管(6)组成,内岩心管(5)由普通内岩心管(51)和磁性内岩心管(52)组成,外岩心管(6)由普通外岩心管(61)和磁性外岩心管(62)组成;内岩心管(5)和外岩心管(6)由滚动轴承(2)连接,滚动轴承(2)坐落在轴承支座(4)上;外螺纹接口(1)连接到钻杆上,底端连接钻头,钻杆带动内岩心管(5)和钻头转动,扶正器(3)能使取样器在井底保持稳定状态并且保持外岩心管(6)不随内岩心管(5)的转动而转动;当岩心进入内岩心管(5)之后,当磁性外岩心管(62)转动至与磁性内岩心管(52)同一侧时,内岩心管(5)与外岩心管(6)之间的环状间隙内填充的顺磁性盐类(8)便处于磁场中,被磁化,顺磁性盐类(8)的磁有序度加强,对外放出热量,放出的热量扩散到钻井液中,随钻井液循环至井外;外岩心管(6)继续转动,顺磁性盐类逐渐处于无磁场的状态下,磁有序度下降,又要从内岩心管(5)吸收热量,而吸收的热量来自于被采取的岩心,岩心的温度降低,获得有效地低温保存;在内岩心管(5)的外壁上设计有滑轨(12),而在外岩心管(6)的内壁上设计有滑槽(13),外岩心管(6)的外壁设计有扶正器(3),正常运转时,由于扶正器(3)紧靠岩层,滑轨(12)可以抵抗来自磁性岩心管的吸引力,所以外岩心管(6)保持不转动;内岩心管(5)与外岩心管(6)之间的环状间隙与内岩心管(5)设计为一整体式结构,其腔体内采用分割器(9)设计为对称的两个半圆环状结构,在磁性内岩心管的一侧填装顺磁性盐类(8).