钻井取心工具是从地下获取岩心的重要保证。为搞好取心工作，我们必须熟悉取心工具的组成，掌握各种取心工具的结构原理，设计特点、适应范围和使用要求，对取心工具进行合理的使用和维护，以充分发挥取心工具的效力，提高取心速度，保证岩心收获率。 第一节取心工具的组成
取心工具种类较多，目前在国内的钻井取心作业中，最大量、最常见的是双筒取心工具。双筒取心工具有“常规式”和“特殊式”等多种类型，它们虽然在工具结构上各有特点，但其基本组成部分都包括取心钻头，岩心筒、岩心爪，悬挂总成等主要部件及回压凡尔，扶正器等辅助装置。 一、取心钻头
取心钻头的功用是以环形破碎地层的方式钻取岩心。无论短筒取心，还是中、长筒取心，钻头进尺、机械钻速，取心收获率的高低都与取心钻头的类型、质量有着十分密切的关系。任何取心作业，不论就整个作业而言，还是钻具组成的各个部件而言，其中起决定性作用的就是取心钻头。所以取心钻头是整个取心工具中最关键的部件。
1．国外对取心钻头的考虑
工业用地
国外对取心钻头的研究十分重视。在过去的30多年当中，在改进旋转钻头方面，研究与制造钻头花费了几十亿美元。美国通用电气公司生产的金刚石聚晶切削片钻头，可用较低钻压得到较高的钻速。(原)苏联使用的球齿牙轮取心钻头，可在井深11887m处的类花岗岩地层取心。取心钻头主要分为三类：旋转钻头，复合片聚晶钻头和天然金刚石钻头。
1)旋转取心钻头
这是最早使用的取心钻头。最初，这类钻头结构简单，它们最大的问题是取心时钻井液冲刺岩心。新型的旋转取心钻头已经进行了许多改进，现在岩心与钻井液流已隔开，钻井液仅被用来冷却与清洗切削齿。旋转取心钻头一直在美国西海岸与海湾地区松散的地层中使用。（原)苏联使用旋转取心钻头在科拉井的13891．2m井深取出了岩心。英国和美国在地热井中的硬地层取心作业中，仍然一直使用着旋转取心钻头。
2)复合片聚晶取心钻头
这类钻头分为两种形式。第一种是最有名气的，是美国通用电气公司制造的人造金刚石与碳化钨小绽熔接在一起的切削齿。这种切削齿有一层薄的人造金刚石片靠在碳化钨的一个圆柱体上。最近工业界又注意引入了烧结嵌入切削齿，这种齿也由人造金刚石组成，是将这种金刚石熔铸成为三角形的嵌入物，然后烧结嵌入到碳化钨粉末冶金的基底中。
中国化学会
3)天然金刚石取心钻头
天然金刚石取心钻头一直是取心作业中的栋梁。实际上，它可用于任何地层的取心作业。金刚石取心钻头有三个重要部件：钻头底部的金刚石、高强度碳化钨粉末冶金体和钢体。粉末冶金把整个钻头的金刚石切削齿结合在一起，同时在钻入地层时保护着这些金刚石齿。钻井液通道是在粉末冶金过程中熔铸在粉末冶金体内的，这样就能使钻井液流返流，并经过切削齿表面，于是在取心过程中可以对金刚石切削齿起到冷却与清洗的作用。
有大量的因素能影响金刚石取心钻头的预期性能，如超压或者围压、压差，岩石硬度、钻头水力参数及取心钻头的稳定。由于金刚石是十分硬的，并且具有极好的导热性能(导热能力是铜的6倍，是碳化钨的12倍)，如果没有钻井液循环对它冷却，即使只运转几秒钟，金刚石取心钻头也可毁坏。如果冷却清洗不好，金刚石重复切削岩石时将变得极热，严重影响钻头寿命。所以在设计和
使用金刚石取心钻头时，要充分考虑到井的深度、钻井泵功率、钻井液性能及预期的取心速度。取心时保持钻头的稳定是影响钻头寿命的另一重大因素。金刚石取心钻头是很容易被振动(不同方向振击)破坏的。为防止这个问题，无论是钻头还是取心筒都必须加以合适的稳定措施。要做到这一点，一方面可以增加钻头保径部分的长度，另一方面可在钻头附近钻柱中加入一些稳定器．2．国内取心钻头的分类
根据钻头破碎岩石方式，我国目前使用的取心钻头可分为切削型，微切削型和研磨型三类。
1)切削型取心钻头
抗氧化性这种钻头以切削作用为主要破碎岩石方式，钻头多为钢体结构，刮刀式切削型取心钻头工作面呈阶梯型，镶焊硬质合金。刀片均匀分布在一个同心圆的环形面上。为了提高取心效率，根据岩石可钻性的不同，刀片具有不同的切削角。要求钻头的刀片与钻头体焊接牢固，刀片的底刃面与钻头中心线相垂直。另外，要求钻头岩心入口离岩心爪近，使岩心一形成就很快进入内岩心筒而被保护起来。
随着取心技术的发展，过去广泛采用的钢体式硬质合金取心钻头不相适应。目前使用的PDC金刚石取心钻头，适用于在软地层取心，如泥灰岩、盐岩、松砂岩和页岩等地层。ZC476／M585是马赛克／PDC混合齿取心钻头，适应于具有夹层的中一软地层取心。
2)微切削型取心钻头
这类钻头以微切削地层为主要破碎岩石方式。钻头多为胎体结构，工作面呈单锥曲面，双锥曲面、抛物线曲面等多种圆弧形曲面，表镶天然金刚石、人造聚晶金刚石或人造聚晶金刚石复合片。适用于各种中硬～硬地层取心。钻进速度中等，但钻进平稳，岩心收获率高。
图为单曲面形金刚石取心钻头，型号为SC777／T5x8。这种钻头适用于中～硬地层，也适应硬～致密
地层取心，如页岩、泥岩，石灰岩，白云岩等。图为双锥曲面型金刚石取心钻头，型号为C20l／D6X5。这种钻头适用于中一硬地层、有薄的研磨性夹层的取心，如页岩，泥岩、石灰岩等地层。
3)研磨型取心钻头
这类钻头的破碎岩石方式以研磨作用为主。钻头为胎体结构，工作面多为半圆曲面，低出刃表镶或孕镶天然金刚石或人造金刚石。适甩于各种高研磨性地层取心。钻进很平稳，但钻速很慢。
图为研磨型金刚石取心钻头，钻头型号为SC279／D5RO。它可用于硬～致密地层和有研磨性夹层的地层取心，也可用于极硬并带研磨性地层，如粉砂岩、砂岩，泥岩、石英岩，火成岩等地层中取心。
目前生产金刚石取心钻头的／—家有四川石油管理局总机械厂(简称川石)、江汉钻．头厂；江西等地区的生产厂家，也有为满足油田生产需要而自行设计与制造的油田研究院所。
川石一克里斯坦森(Chuan Shi Christensen)金刚石钻头公司，是我国与美国共同投资组建的中外合资经营企业，于1988年4月投产，目前可生产的金刚石取心钻头有
天然金刚石、PDC复合片、马赛克(Masaic)，巴拉斯(Ballaset)等四大类。
PDC取心钻头适用于软地层取心，钻头具有抗冲蚀胎体结构，有自锐的PDC复合片，内外径均用天然金刚石保护。PDC取心钻头的冠部有平顶、圆形，双锥及浅抛物线几种形状。
复合片的数量按地层的硬度可排列成稀、中、密三种。餐饮业和集体用餐配送单位卫生规范
马赛克取心钻头适用于软一中硬地层取心，它综合了PDC钻头及巴拉斯钻头寿命长，钻速较高的特点。
马恒昌巴拉斯取心钻头用于中硬的带有研磨性夹层的碳酸盐等地层取心。天然金刚石取心钻头适应于各种地层的取心。形成系列有：雷可德
RC—PDC取心钻头，适用于软一中硬地层，
C一天然金刚石取心钻头，适用于中硬～硬研磨性地层，
SC一巴拉斯热稳定聚晶块取心钻头，适用于碳酸盐及硬，低研磨性地层，孕镶式或热压烧结的金刚石取心钻头适用于硬而致密的研磨性地层，ZC一混合齿取心钻头，适用于具有硬及研磨性夹层的中硬一软地层取心。
随着取心技术的发展，各种类型的金刚石取心钻头显示了极大的优越性。一是胎体式金刚石取心钻头成型容易，加工方便，成品率高，二是钻头适用范围广，无论在极软或极硬地层，松散或破碎地层，均有与之相适应的各种系列的金刚石取心钻头供选择，完全能满足各种条件下不同取心的需要，三是金刚石钻头使用效果好。特别是胎体式金刚石取心钻头，能保证钻头出刃均匀，金刚石耐磨，胎体耐
冲蚀。因而钻头钻进平稳，速度快，岩心收获率高，
使用寿命长，综合经济效益好，在生产实践中越来越显示其广阔的发展前景。
二、岩心筒
除了取心钻头之外，岩心筒也是取心作业取得成功的另一关键部件。岩心筒包括普通岩心筒和特殊取心作业的岩心筒(橡皮套岩心筒，保压岩心筒、海绵岩心筒与绳索岩心筒)。
1．普通岩心筒
普通岩心筒一直使用了多年，综合起来看，除了使用更好的钢材，更好的螺纹和旋转轴承之外，总的设计方面没有发生什么变化。大多数普通岩心筒除尺寸不同以外，其它基本上是相同的。每一种岩心筒都有一个外筒与一个接受岩心的内筒。根据取心目的、取心方式和取心长度的不同，岩心筒具有不同的尺寸规格，国内普通岩心筒技术规范见表
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