一种钻井取心用液动投球装置和钻井取心工艺的制作方法

1.本发明涉及石油天然气钻井取心工艺技术领域，具体的，涉及一种钻井取心用液动投球装置和钻井取心工艺。


背景技术：

2.常规取心工具一般分为两种，一种是投球式的工具，需要在正式取心钻进前开泵循环，对取心内筒进行冲洗作业，将内筒内壁上的附着物冲洗干净，提高内筒的清洁度，降低岩心进心的阻力，提高取心进尺，然后，通过投入钢球将内筒上端封闭，防止取心钻进时，钻井液冲刷岩心，提高岩心收获率。另一种是不投球式的工具，将钢球预先装入内筒上端，不需要投球，但无法冲洗内筒，对进心会产生一定的影响。相较而言，投球式的取心工具更有利于提高取心质量。但是，在目前需要保障井底安全的前提下，钻具组合中通常要安装止回阀等内防喷工具，因此通常采用不投球的取心工具更为适合。国内外有一些公司开展过取心工具投球装置研究，主要方向是通过钻井液节流产生的压差推动滑套下移，露出投球孔后进行投球。这些装置虽然能够实现投球，但受到的限制也比较多，尤其是在有限的空间内，因为在确保正常循环流道面积的前提下，节流面积有限，通过节流产生的压力差也非常小，投球操作受液压波动影响大，容易发生提前投球，失去投球装置的应有作用。因此，提供一种能够实现钻进前内筒冲洗、受立压波动的影响小、提高取心进尺的钻井取心用液动投球装置和钻井取心工艺具有重要的意义。
3.申请号为“cn201420060591.7”、名称为“欠平衡钻井取心投球装置”的中国专利公开了一种用于室内的全自动消毒装置，该投球装置包括短接和限流滑套；在短接的上部内侧固定安装有调节挡环，在短接的下部内侧固定有内环形挡块，限流滑套的下部套装在环形挡块的上部内侧，在限流滑套的上端外侧固定有外环形挡块，在外环形挡块和内环形挡块之间的限流滑套的外侧套装有呈压缩状的第一压缩弹簧，外环形挡块通过第一压缩弹簧压紧在调节挡环的下端面上。该投球装置结构合理，使用方便，通过短接、调节挡环、限流滑套、第一压缩弹簧、钢球和弹性压紧装置的配合使用，实现投球作业，安全可靠，提高了工作效率。但该装置与本技术投球装置的结构不同，也没有采用液力反推使滑套上移的方式。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种采用液力反推使滑套上移、受立压波动的影响小的钻井取心用液动投球装置。又如，本发明的另一目的在于提供一种能够提高取心作业安全性和可靠性的钻井取心工艺。
5.为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种钻井取心用液动投球装置，所述投球装置包括主体、顶帽、加压钢球、分流接头、井控安全阀、滑套和投球单元，其中，所述顶帽、分流接头和井控安全阀沿主体中心轴线方向从上到下依次设置在主体中，所述分流接头和井控安全阀设置在滑套内部；所述顶帽的流道、分流接头的流道与主体的流道形成钻
井液通道与取心工具内筒连通；所述井控安全阀关闭则封闭钻井液通道；所述主体、顶帽和滑套之间形成有密闭腔；所述主体与顶帽配合的上部设置有泄压孔，使密闭腔与井眼环空连通；所述滑套的上端设置有加压腔，所述顶帽下端设置有若干个流道孔与所述加压腔连通；所述加压钢球能够封堵分流接头的流道进行憋压，推动滑套上移；所述投球单元设置在与滑套配合的主体下部，所述投球单元的密封钢球能够通过所述滑套的投球孔进入主体的流道封堵内筒。
6.根据本发明一方面的一个示例性实施例，所述滑套的上端可设置有流道贯通槽，所述流道贯通槽位于所述流道孔与加压腔之间以传递钻井液压力。
7.根据本发明一方面的一个示例性实施例，所述投球装置还可包括第一扶正套和第二扶正套，所述第一扶正套设置在所述顶帽下方，所述第二扶正套设置在所述井控安全阀下端。
8.根据本发明一方面的一个示例性实施例，所述井控安全阀可包括阀座、阀芯、阀套和弹簧，其中，所述阀座和阀套从上到下依次设置；所述阀芯位于阀座和阀套中且其上下两端超出阀座和阀套一定距离，所述阀芯上移与阀座配合形成密封则井控安全阀关闭；所述弹簧设置在所述第二扶正套与阀芯之间。
9.根据本发明一方面的一个示例性实施例，所述分流接头可通过剪销悬挂在所述第一扶正套上，当憋压至剪销被剪断，所述分流接头下落座在所述第一扶正套上使所述钻井液通道再次畅通。
10.进一步地，所述分流接头可包括侧孔、腰孔和凸台，其中，所述侧孔对称地开设在分流接头的左右两侧，所述腰孔对称地开设在分流接头的底部，所述侧孔和腰孔与分流接头的流道连通；所述凸台对称地设置在所述分流接头下端，避免分流接头座落在第一扶正套时封闭腰孔。
11.根据本发明一方面的一个示例性实施例，所述主体与滑套配合的下部可倾斜地开设有容纳所述投球单元的通孔，所述通孔与所述投球孔错位，当滑套上移时，所述通孔能够与所述投球孔连通；所述投球单元还可包括堵头和顶簧，所述堵头、顶簧和密封钢球从上到下依次设置在所述通孔中。
12.根据本发明一方面的一个示例性实施例，所述主体与滑套配合的下部可开设有定位孔，所述滑套的下部可设置有定位槽，所述定位孔与所述定位槽连通；所述定位孔中从内到外依次可设置有o型密封圈和定位销以防止滑套径向转动、避免所述投球孔与通孔在轴向上错位。
13.根据本发明一方面的一个示例性实施例，所述顶帽可通过螺纹与所述主体连接，用于井控安全阀限位；所述顶帽的下端可设置有o型密封圈。
14.本发明的另一方面提供了一种钻井取心工艺，所述取心工艺可通过如上所述的钻井取心用液动投球装置来实现，且包括步骤：下放取心工具到距井底3～5m，开泵循环，清洗井底和内筒；上提钻具，投入加压钢球；开泵循环，立压上涨后，憋压至5mpa以上，持续5分钟以上，滑套上移露出投球孔，进行投球封堵内筒；继续憋压至12mpa以上进行剪销，剪销完成后，下放钻具进行取心钻进；取心完成后，工具出井。
15.根据本发明另一方面的一个示例性实施例，所述取心工艺还可包括：进行剪销时，观察立压变化，若立压恢复正常，则下放钻具进行取心；若立压持续不变，则加压至最高
18mpa，稳压5分钟以上，此时立压恢复则进行取心，否则起钻检查。
16.根据本发明另一方面的一个示例性实施例，所述取心工艺还可包括工具出井后，取出密封钢球安装到投球装置原位的步骤。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果包括以下内容中至少一项：
18.(1)本发明提出的钻井取心用液动投球装置结构合理、操作方便、功能易实现；
19.(2)本发明提出的钻井取心用液动投球装置能够防止在取心钻进过程中钻井液冲击岩心，影响收获率；
20.(3)本发明提出的钻井取心工艺能够实现高效、安全取心。
附图说明
21.通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
22.图1示出了本发明的一个示例性实施例的钻井取心用液动投球装置的结构示意图；
23.图2示出了图1中投球装置的部分结构示意图；
24.图3示出了本发明的一个示例性实施例的顶帽的结构示意图；
25.图4示出了本发明的一个示例性实施例的滑套的结构示意图。
26.附图标记：
27.1-主体，101-泄压孔，102-通孔，103-定位孔，104-定位销，2-顶帽，201-流道孔，202-螺纹，3-加压钢球，4-分流接头，401-剪销，402-侧孔，403-腰孔，404-凸台，5-井控安全阀，501-阀座，502-阀芯，503-阀套，504-弹簧，6-滑套，601-投球孔，602-加压腔，603-流道贯通槽，604-定位槽，7-投球单元，701-密封钢球，702-堵头，703-顶簧，8-第一扶正套，9-第二扶正套，10-o型密封圈，11-密闭腔。
具体实施方式
28.在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述本发明的一种钻井取心用液动投球装置和钻井取心工艺。
29.需要说明的是，“第一”、“第二”等仅仅是为了方便描述和便于区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”、“中”、“底”等仅仅为了便于描述和构成相对的方位或位置关系，而并非指示或暗示所指的部件必须具有该特定方位或位置。
30.图1示出了本发明的一个示例性实施例的钻井取心用液动投球装置的结构示意图；图2示出了图1中投球装置的部分结构示意图；图3示出了本发明的一个示例性实施例的顶帽的结构示意图；图4示出了本发明的一个示例性实施例的滑套的结构示意图。
31.需要说明的是，说明书中表述的从上到下方向即为图1、图2和图4中的从左到右方向。
32.在本发明的第一示例性实施例中，如图1中所示，钻井取心用液动投球装置主要包括主体1、顶帽2、加压钢球3、分流接头4、井控安全阀5、滑套6和投球单元7。
33.其中，主体的上端连接钻铤，下端连接取心工具。主体用于传递钻压和扭矩，以及
存放井控安全阀和钢球。顶帽2、分流接头4和井控安全阀5沿主体1的中心轴线方向从上到下依次设置在主体1中。分流接头4和井控安全阀5设置在滑套6内部。顶帽2的流道、分流接头4的流道与主体1的中间流道形成了钻井液通道与钻井取心用液动投球装置下端连接的取心工具内筒连通。井控安全阀若关闭则可封闭钻井液通道。主体1、顶帽2和滑套6之间形成有密闭腔11。主体1的上部且与顶帽2的配合段上设置有泄压孔101。泄压孔使密闭腔与井眼环空连通，在投入加压钢球时，才能形成压差，通过憋压推动滑套上移。若无该泄压孔，密闭腔则处于封闭状态，投球憋压时，滑套上移会进一步压缩该空间，使该空间内的压力增大，导致滑套无法上移。滑套的上端设置有加压腔，顶帽的下端钻有均布的若干个流道孔，流道孔与加压腔连通。正常钻进时，由于该流道孔的流道出口为封闭状态，钻井液不会经过该流道；当投入加压钢球时，钻井液通道封闭，开始憋压，通过该流道，将液压传递到加压腔，给予动滑套向上移动的动力。加压钢球3能够封堵分流接头4的流道进行憋压，推动滑套6上移。投球单元7设置在主体1的下部且位于主体1与滑套6配合段，投球单元7的密封钢球701能够通过滑套6的投球孔601进入主体1的中间流道下行，封堵取心工具内筒。
34.在本示例性实施例中，如图4中所示，滑套6的上端可设置有流道贯通槽603，流道贯通槽603位于流道孔201与加压腔602之间。投球后，钻井液压力可以传递到加压腔，对滑套产生向上的推力，推动滑套上移，实现投球。流道贯通槽可以确保顶帽上的流道孔与加压腔顺利连通，实现钻井液压力传递。若无流道贯通槽，顶帽上的流道孔与加压腔可能容易发生错位，不能联通，不能实现憋压。
35.在本示例性实施例中，如图1中所示，钻井取心用液动投球装置还可包括第一扶正套8和第二扶正套9。第一扶正套8设置在顶帽2下方，第一扶正套8内部包括分流接头4，第二扶正套9设置在井控安全阀5的阀芯502下端。
36.在本示例性实施例中，如图1中所示，井控安全阀5可包括阀座501、阀芯502、阀套503和弹簧504。其中，阀座501和阀套503在滑套6内从上到下依次设置，阀芯502位于阀座501和阀套503中，弹簧504设置在第二扶正套9与阀芯502之间。阀芯502的上下两端均超出阀座501和阀套503一定距离，便于通过阀芯上下活动执行开启或关闭井控安全阀。若阀芯502上移与阀座501配合形成密封，则井控安全阀5关闭。
37.井控安全阀是一种具有可控性的安全阀。起控制作用的加压钢球设置在安全阀上部，可以在不影响井控的条件下进行投球作业。安全阀可通过投球，利用钻井液排量憋压控制开关。正常循环时，安全阀正常工作。在投入加压钢球时，由于加压钢球封堵了流道，安全阀关闭，可以对整个装置进行憋压，形成液力托举力，推动滑套上移进行投球。投球憋压时，给予滑套足够的行程，确保投球顺利。投球完成后，继续憋压，剪断剪销，加压钢球和分流接头下落，可恢复钻井液通道，安全阀再次正常工作，进行正常的取心钻进。井控安全阀的工作方式/过程为：正常循环钻进时，钻井液推动阀芯下移，井控安全阀打开，可以进行正常的取心钻进。当井下发生气侵、井涌等特殊情况时，钻井液上返，推动阀芯上移，与阀座配合形成密封，井控安全阀关闭，可防止钻井液进一步回流到井口，避免井控事故发生。
38.在本示例性实施例中，如图1中所示，分流接头4可通过剪销401悬挂在第一扶正套8上，当钻井取心用液动投球装置憋压至剪销被剪断，分流接头4下落座在第一扶正套8上使钻井液通道再次畅通。
39.进一步地，如图2中所示，分流接头4可包括侧孔402、腰孔403和凸台404。其中，侧
孔402对称地开设在分流接头4的左右两侧，腰孔403对称地开设在分流接头4的底部，侧孔402和腰孔403与分流接头4的中间流道连通，凸台404对称地设置在分流接头4下端。投球前，钻井液由分流接头中间流道通过侧孔和底部腰孔进入主体下部的钻井液通道进行循环。设置凸台使分流接头与第一扶正套接触时不会封闭分流接头底部腰孔的钻井液通道，提高钻井液流道的当量直径，避免发生憋压，影响正常循环钻进。
40.在本示例性实施例中，如图1中所示，主体1的下部且与滑套6的配合段上可开设有倾斜的通孔102，通孔102与上部主体1呈锐角。投入加压钢球前，滑套6上的投球孔601与通孔102处于错位状态，确保密封钢球不掉落。投入加压钢球后，通过液力托举作用推动滑套上移，使通孔102能够与投球孔601重合连通，实现投球。投球单元7设置于通孔102中，投球单元7还可包括有堵头702和顶簧703，堵头702、顶簧703和密封钢球701在通孔102中从上到下依次设置。
41.在本示例性实施例中，如图1中所示，主体1与滑套6配合的下部可开设有定位孔103，滑套6的下部可设置有定位槽604，定位孔103与定位槽604连通，定位槽604宽度大于定位孔103直径。定位孔103中从内到外依次可设置有o型密封圈10和定位销104。定位槽通过与定位销钉配合，可防止滑套径向转动，避免投球孔与密封钢球在轴向上产生错位，导致投球失败。
42.在本示例性实施例中，如图3中所示，顶帽2可通过设置在上端两侧的螺纹202与主体连接，用于井控安全阀限位，防止在气侵、井涌等特殊情况下，阀座上移，导致无法有效密封。如图1中所示，顶帽2的下端可设置有o型密封圈10，设置o型密封圈以确保密闭腔封闭，提高液力举推的可靠性。
43.本发明的钻井取心用液动投球装置具有液力托举式的投球功能，采用的是液力反推的方式，通过憋压形成的钻井液托举力，推动滑套上移，露出投球孔，采用密封钢球孔进行投球，该投球憋压的方式受立压波动的影响小，可以有效避免钻井液液压波动造成的提前投球等问题，投球操作更可靠、更安全。而现有节流压差式的投球装置，通过调节排量大小形成的节流压差小，受立压波动影响大，极可能出现提前投球的情况。本发明的钻井取心用液动投球装置是一种内嵌井控安全阀的投球装置结构，将投球部件与内防喷工具(即安全阀)结合，在内防喷工具上方控制投球装置进行取心工具投球操作。通过液力控制投球，可以在取心钻进前先循环冲洗内筒，减小岩心进入内筒的难度，提高取心质量，在确保取心安全的同时还可以解决在常规取心过程中，取心工具上端安装内放喷工具时无法投球的问题。而常规取心工具，在钻具组合中安装有止回阀(即内防喷工具)时，无法进心投球作业，只能采用钢球预装的方式，导致无法冲洗内筒，对进心造成影响。
44.本发明提供的钻井取心用液动投球装置的工作原理为：
45.在井口将投球装置分别与取心工具和钻杆上紧螺纹后，下放工具至距井底3～5m，开泵循环，钻井液推动阀芯压缩弹簧形成钻井液通道后，流入取心工具内筒，对内筒进行冲洗，保证取心内筒内表面洁净无残留物，降低取心钻进时岩心进入内筒的阻力，提高取心单筒进尺。
46.内筒冲洗完毕后，投入加压钢球，分流接头的流道被封，开始进行憋压，此时钻井液只能从顶帽的流道孔进入加压腔，并对滑套产生向上的液力托举力，当该托举力大于滑套自重以及滑动需要克服的摩擦力以及弹簧弹力时(投球后，阀芯上端的液压会全部承受
在加压钢球上，在弹簧作用下阀芯会恢复到原位，滑套需要反向压缩弹簧，克服弹簧的弹力才能上移)，滑套开始向上滑动，露出滑套上的投球孔，密封钢球在自重和顶簧的作用下沿着滑套向下滑落到取心工具内筒上部，对内筒上端进行封堵，防止在取心钻进过程中钻井液冲击岩心，影响收获率。
47.投球完成后，此时分流接头处的流道仍处于封闭状态，需进一步憋压，当作用在分流接头上的压力大于剪销的剪切力时，剪销被剪断，分流接头下落座在第一扶正套上，钻井液即可再次形成通道，通过分流接头的分流孔(侧孔和腰孔)，推开阀芯进入取心工具形成循环，开始正常取心钻进。
48.在此过程中，阀芯和阀座处于分离状态时，钻井液通道正常打开。在遇到井底压力异常，发生钻井液或气体上返的时候，阀芯就会被迫坐封到阀座的密封面上，避免井控事故发生(此处可参考止回阀的原理)。
49.本发明的第二示例性实施例提供了一种钻井取心工艺，所述取心工艺可通过上述第一示例性实施例所述的钻井取心用液动投球装置来实现，且所述钻井取心工艺包括以下步骤：
50.(1)将取心工具下放到距井底3～5m，开泵18-20l/s循环，清洗井底和取心内筒。
51.(2)上提钻具，卸开第一个钻杆螺纹，投入加压钢球后，上紧螺纹。
52.(3)开泵循环，送入加压钢球，立压开始上涨后，继续憋压至5mpa以上，憋压持续5分钟以上，待滑套上移露出投球孔，进行投球操作；
53.(4)继续憋压至12mpa以上进行剪销。
54.(5)剪销完成后，下放钻具进行取心钻进。
55.(6)取心完成后，工具出井。
56.在本示例性实施例中，取心工艺还可包括：取心之前装配钻井取心用液动投球装置的工艺。装配工艺主要包括地面组装和吊上钻台两步骤：
57.(1)将投球装置在地面组装好。
58.①
滑套装入本体，悬挂在主体内台阶上。
59.②
随后定位销装入本体并与滑套上的定位槽配合，防止滑套转动。
60.③
依次装入密封钢球、顶簧和堵头。
61.④
分流接头装入第一扶正套，剪销与第一扶正套螺纹连接，将分流接头固定。
62.⑤
阀芯与阀套螺纹上紧。
63.⑥
将第二扶正套、弹簧、阀芯、阀套、阀座和第一扶正套依次装入主体，通过顶帽将上述零件压装到位，并上紧顶帽与主体的螺纹。
64.(2)将投球装置吊上钻台，分别与取心工具和钻杆螺纹上紧，下放井底开始工作。
65.在本示例性实施例中，取心工艺还可包括：憋压至12mpa以上进行剪销时，观察立压变化：
①
如果立压恢复正常，说明成功剪销，可以开始下放钻具进行取心操作；
②
如果立压持续不变，加压至最高18mpa，稳压5分钟以上，如果立压恢复，则进行下一步取心操作，否则，起钻检查。
66.在本示例性实施例中，取心工艺还可包括：工具出井后，利用取球器将密封钢球从取心工具内部取出，并重新安装到投球装置原位置，以备下一次使用。
67.综上所述，本发明提出的优点包括以下内容中至少一点：
68.(1)本发明提出的钻井取心用液动投球装置能够减小岩心进入内筒的难度，提高取心质量，还可以解决在常规取心过程中，取心工具上端安装内放喷工具时无法投球的问题；
69.(2)本发明提出的钻井取心用液动投球装置能够防止钻井液进一步回流到井口，避免井控事故的发生；
70.(3)本发明提出的分流接头能够提高钻井液流道的当量直径，避免发生憋压，影响正常循环钻进；
71.(4)使用本发明提出的钻井取心用液动投球装置进行投球憋压，受立压波动的影响小，可靠性更高；
72.(5)本发明提出的钻井取心用液动投球装置解决了在安装内防喷工具时无法投球的问题，能够实现取心工具钻进前的内筒冲洗作业，提高取心进尺和收获率；
73.(6)本发明提出的钻井取心工艺能够提高作业效率，同时为现场钻井参数的选择和钻井方法给出了参考，提高了井下作业质量。
74.尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明的一种钻井取心用液动投球装置和钻井取心工艺，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。

技术特征：
1.一种钻井取心用液动投球装置，其特征在于，所述投球装置包括主体、顶帽、加压钢球、分流接头、井控安全阀、滑套和投球单元，其中，所述顶帽、分流接头和井控安全阀沿主体中心轴线方向从上到下依次设置在主体中，所述分流接头和井控安全阀设置在滑套内部；所述顶帽的流道、分流接头的流道与主体的流道形成钻井液通道与取心工具内筒连通；所述井控安全阀关闭则封闭钻井液通道；所述主体、顶帽和滑套之间形成有密闭腔；所述主体与顶帽配合的上部设置有泄压孔，使密闭腔与井眼环空连通；所述滑套的上端设置有加压腔，所述顶帽下端设置有若干个流道孔与所述加压腔连通；所述加压钢球能够封堵分流接头的流道进行憋压，推动滑套上移；所述投球单元设置在与滑套配合的主体下部，所述投球单元的密封钢球能够通过所述滑套的投球孔进入主体的流道封堵内筒。2.根据权利要求1所述的钻井取心用液动投球装置，其特征在于，所述滑套的上端设置有流道贯通槽，所述流道贯通槽位于所述流道孔与加压腔之间以传递钻井液压力。3.根据权利要求1所述的钻井取心用液动投球装置，其特征在于，所述投球装置还包括第一扶正套和第二扶正套，所述第一扶正套设置在所述顶帽下方，所述第二扶正套设置在所述井控安全阀下端。4.根据权利要求3所述的钻井取心用液动投球装置，其特征在于，所述井控安全阀包括阀座、阀芯、阀套和弹簧，其中，所述阀座和阀套从上到下依次设置；所述阀芯位于阀座和阀套中且其上下两端超出阀座和阀套一定距离，所述阀芯上移与阀座配合形成密封则井控安全阀关闭；所述弹簧设置在所述第二扶正套与阀芯之间。5.根据权利要求3所述的钻井取心用液动投球装置，其特征在于，所述分流接头通过剪销悬挂在所述第一扶正套上，当憋压至剪销被剪断，所述分流接头下落座在所述第一扶正套上使所述钻井液通道再次畅通。6.根据权利要求5所述的钻井取心用液动投球装置，其特征在于，所述分流接头包括侧孔、腰孔和凸台，其中，所述侧孔对称地开设在分流接头的左右两侧，所述腰孔对称地开设在分流接头的底部，所述侧孔和腰孔与分流接头的流道连通；所述凸台对称地设置在所述分流接头下端，避免分流接头座落在第一扶正套时封闭腰孔。7.根据权利要求1所述的钻井取心用液动投球装置，其特征在于，所述主体与滑套配合的下部倾斜地开设有容纳所述投球单元的通孔，所述通孔与所述投球孔错位，当滑套上移时，所述通孔能够与所述投球孔连通；所述投球单元还包括堵头和顶簧，所述堵头、顶簧和密封钢球从上到下依次设置在所述通孔中。8.根据权利要求7所述的钻井取心用液动投球装置，其特征在于，所述主体与滑套配合的下部开设有定位孔，所述滑套的下部设置有定位槽，所述定位孔与所述定位槽连通；所述定位孔中从内到外依次设置有o型密封圈和定位销以防止滑套径向转动、避免所述投球孔与通孔在轴向上错位。9.根据权利要求1所述的钻井取心用液动投球装置，其特征在于，所述顶帽通过螺纹与所述主体连接，用于井控安全阀限位；所述顶帽的下端设置有o型密封圈。10.一种钻井取心工艺，其特征在于，所述取心工艺通过如权利要求1～9中任意一项所述的钻井取心用液动投球装置来实现，且包括步骤：下放取心工具到距井底3～5m，开泵循环，清洗井底和内筒；
上提钻具，投入加压钢球；开泵循环，立压上涨后，憋压至5mpa以上，持续5分钟以上，滑套上移露出投球孔，进行投球封堵内筒；继续憋压至12mpa以上进行剪销，剪销完成后，下放钻具进行取心钻进；取心完成后，工具出井。11.根据权利要求10所述的钻井取心工艺，其特征在于，所述取心工艺还包括：进行剪销时，观察立压变化，若立压恢复正常，则下放钻具进行取心；若立压持续不变，则加压至最高18mpa，稳压5分钟以上，此时立压恢复则进行取心，否则起钻检查。12.根据权利要求10所述的钻井取心工艺，其特征在于，所述取心工艺还包括工具出井后，取出密封钢球安装到投球装置原位的步骤。

技术总结
本发明提供了一种钻井取心用液动投球装置和钻井取心工艺，所述投球装置包括主体、顶帽、加压钢球、分流接头、井控安全阀、滑套和投球单元，顶帽、分流接头和井控安全阀位于主体中，分流接头和井控安全阀位于滑套内部；顶帽、分流接头与主体三者的流道与内筒连通；井控安全阀关闭则封闭钻井液通道；主体、顶帽和滑套之间有密闭腔；主体有泄压孔使密闭腔与井眼环空连通；滑套的上端设置有加压腔，顶帽下端设置有若干个流道孔与加压腔连通；加压钢球可封堵分流接头；投球单元位于主体下部，投密封钢球可封堵内筒。所述钻井取心工艺可使用上述的投球装置来进行。本发明提供的投球装置可提高取心进尺和收获率，本发明提供的取心工艺可提高作业安全性。高作业安全性。高作业安全性。


技术研发人员：姚坤鹏 刘彬 吕治军 陈文才 姚建林 张伟 周刚 黄伟 董仕明 冯明
受保护的技术使用者：中国石油集团川庆钻探工程有限公司
技术研发日：2023.06.16
技术公布日：2023/9/13