本申請涉及油田勘探開發(fā)領域，尤其涉及一種柔性取心工具。

背景技術：

油田勘探開發(fā)需要準確獲得油層原始含油飽和度和地層孔隙度等重要地質資料，以制定合理的勘探開發(fā)方案。油田開發(fā)中后期，需要檢查注水效果，定量分析油層的油水動態(tài)，水淹油層情況及水驅油效果，以制定出有效的挖潛增效增產措施，完善開發(fā)方案。

巖心是提供地層剖面原始標本的唯一途徑，從巖心標本可以得到其他方法無法得到的寶貴地層資料，通過對巖心的大量分析和研究，才能為制定合理的開發(fā)方案，準確計算油田儲量或者指定增產措施提供依據(jù)。所以，取心及巖心分析作為獲取油氣資料、認識儲層最直接和最主要的方法之一，可為開發(fā)方案制定和調整提供重要依據(jù)。

取心工具是鉆取地下巖心的重要保證，鉆進取心工具種類紛繁多樣，用以適應不同取心目的和作業(yè)方式，據(jù)此，根據(jù)取心目的和作業(yè)方式，鉆井取心可分為常規(guī)取心和特殊取心。

密閉取心是特殊取心的代表，是指采用密閉取心工具與密閉液，將鉆取的巖心迅速保護起來，可有效防止鉆井液對巖心的污染，從而保留巖心的原始含油氣飽和度等地層信息。

常規(guī)密閉取心工具尺寸較大，在水平井鉆井中取心時對井眼軌跡和鉆井質量等要求較高。

目前所使用的各種水平井密閉取心工具均無法在側鉆半徑小于3m的超短半徑水平井或大斜度井中使用，無法實現(xiàn)定點定方位取心。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種柔性取心工具，以適用于超短半徑徑向水平井的取心工作。

為達到上述目的，本申請?zhí)峁┮环N柔性取心工具，包括：順次連接的取心鉆頭機構、柔性外殼；所述柔性外殼內穿設有彈性內筒；所述彈性內筒的前端設置有前懸掛機構；所述前懸掛機構將所述彈性內筒的前端支撐于所述取心鉆頭機構內；所述彈性內筒的后端設置有將其扶正的后懸掛機構；

所述柔性外殼包括：第一鉆桿接頭、第二鉆桿接頭、以及位于所述第一鉆桿接頭與所述第二鉆桿接頭之間的多個首尾連接的鉆桿短節(jié)；

所述鉆桿短節(jié)包括：

縱長延伸的球頭機構，所述球頭機構的側壁上設置有第一連接部；所述球頭機構的一端設置有球頭，所述球頭的側壁上設置有多個沿其周向間隔排布的軌跡槽；

與所述球頭機構活動連接的球窩機構；所述球窩機構具有容納所述球頭的球形腔體；所述球形腔體的壁上設有多個與所述軌跡槽一一對應的銷孔；所述銷孔內設有部分伸入所述軌跡槽的柱銷；所述柱銷與所述軌跡槽的內壁接觸；所述球窩機構開設有能與第一連接部相匹配的第二連接部。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述球窩機構包括外殼、第一球窩；所述外殼固定連接所述第一球窩，所述外殼的前端及所述第一球窩的前端形成所述球形腔體；所述外殼的前端外壁上具有第一球面結構；所述第一球窩設有所述第二連接部；所述第一球窩的后端設有與第一球面結構相配合的第二球面結構。

作為一種優(yōu)選的實施方式，第一連接部與所述第二連接部通過螺紋連接。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述第一連接部包括外螺紋，所述第二連接部包括內螺紋。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述軌跡槽沿所述球頭機構延伸方向弧形延伸，所述軌跡槽的底面與所述軌跡槽同向弧形延伸；所述外殼與所述第一球窩螺紋連接。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述銷孔遠離所述球形腔體的一端設有蓋板，所述蓋板防止所述柱銷從所述銷孔脫落。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述柱銷靠近所述球頭的端面為球面，所述軌跡槽的底面為平面。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述柱銷靠近所述球頭的端面與所述軌跡槽的底面間隙配合。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述軌跡槽的數(shù)量為4個，所述軌跡槽沿所述球頭的周向均勻分布。

作為一種優(yōu)選的實施方式，每個所述銷孔中均設有一個所述柱銷；所有所述柱銷位于同一平面。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述柱銷與所述球形腔體的壁之間設有密封圈，所述密封圈位于所述軌跡槽的后方。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述第一鉆桿接頭的外壁設有鉆桿公扣；所述第一鉆桿接頭的設有第二連接部；所述第一鉆桿接頭與所述鉆桿短節(jié)的球頭機構的第一連接部相連接；所述第一鉆桿接頭的下端設有第二球面結構。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述第二鉆桿接頭的一端具有第二球窩及所述外殼，所述第二鉆桿接頭與所述鉆桿短節(jié)之間設有所述球頭機構；所述第二球窩的后端設有與所述鉆桿公扣相匹配的鉆桿母扣。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述取心鉆頭機構包括取心鉆頭、鉆頭接頭、卡箍、密閉頭、巖心爪、剪切銷釘；至少部分所述密閉頭在所述取心鉆頭內；所述卡箍在所述取心鉆頭內套設于所述密閉頭外并連接所述彈性內筒的前端；所述卡箍與所述取心鉆頭通過剪切銷釘連接；所述巖心爪套設于所述密閉頭外，所述卡箍相對所述巖心爪向后移動時使所述巖心爪收縮；所述鉆頭接頭將所述取心鉆頭的后端與所述第一鉆桿接頭相連接；

所述彈性內筒與所述柔性外筒之間設有第一環(huán)空通道；所述取心鉆頭設有與所述第一環(huán)空通道相通的液流通道。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述前懸掛機構套設于所述彈性內筒外，所述前懸掛機構能防止所述取心鉆頭機構的轉動傳遞至所述彈性內筒。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述前懸掛機構包括第一軸承組件、軸承襯套；所述第一軸承組件套設于所述彈性內筒外；所述軸承襯套套設于所述第一軸承組件外；所述前懸掛機構位于所述卡箍的后方。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述后懸掛機構位于所述第二鉆桿接頭內；

所述后懸掛機構包括第二軸承組件、彈性擋圈；所述第二鉆桿接頭內設有臺階；所述彈性擋圈位于所述第二鉆桿接頭內的凹槽內；所述第二軸承組件套設于所述彈性內筒的后端外且位于所述彈性擋圈與所述臺階之間。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述彈性內筒的后端還設置有壓力平衡機構，所述壓力平衡機構用于平衡所述彈性內筒內部的壓強。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述壓力平衡機構包括內筒壓力平衡活塞；所述彈性內筒沿其長度方向設有第一通孔和第二通孔；所述第二通孔相對于所述第一通孔靠近所述彈性內筒的后端；

所述內筒壓力平衡活塞的活塞部位于所述第一通孔前方并與所述彈性內筒的壁密封貼合，所述內筒壓力平衡活塞與所述內筒分水短節(jié)形成第二環(huán)空通道；所述第一通孔將所述第一環(huán)空通道與所述第二環(huán)空通道連通；所述第二通孔將所述第二環(huán)空通道與所述彈性內筒外部連通。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述彈性內筒的內壁在所述第二通孔的后方設有限位凸起，所述限位凸起在接觸所述內筒壓力平衡活塞時，限制所述內筒壓力平衡活塞繼續(xù)后移。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述壓力平衡活塞的后端設置有溢流閥。

通過以上描述可以看出，本申請的柔性取心工具設有柔性外殼，柔性外殼的柔性短節(jié)通過球頭機構與球窩機構的配合形成萬向節(jié)構造，從而自身可以進行彎曲，多個柔性短節(jié)形成的彎曲進行疊加從而使得本申請的柔性取心工具能夠進行超短半徑側鉆水平井的鉆井作業(yè)。

參照后文的說明和附圖，詳細公開了本發(fā)明的特定實施方式，指明了本發(fā)明的原理可以被采用的方式。應該理解，本發(fā)明的實施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權利要求的精神和條款的范圍內，本發(fā)明的實施方式包括許多改變、修改和等同。

針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特征。

應該強調，術語“包括/包含”在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本申請一種實施方式提供的柔性取心工具結構示意圖；

圖2是圖1中A-A處剖面圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。

需要說明的是，當元件被稱為“設置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

請參閱圖1、圖2，為本申請一種實施方式提供的柔性取心工具，該柔性取心工具應用但不限于超短半徑側鉆水平井的鉆井作業(yè)。在本實施方式中，所述柔性取心工具包括順次連接的取心鉆頭機構100、柔性外殼；所述柔性外殼內穿設有彈性內筒11；所述彈性內筒11的前端設置有前懸掛機構；所述前懸掛機構將所述彈性內筒11的前端支撐于所述取心鉆頭機構100內；所述彈性內筒11的后端設置有將其扶正的后懸掛機構。

所述柔性外殼包括：第一鉆桿接頭12、第二鉆桿接頭20、以及位于所述第一鉆桿接頭12與所述第二鉆桿接頭20之間的多個首尾連接的柔性短節(jié)200。

其中，所述柔性短節(jié)200包括：縱長延伸的球頭機構18，所述球頭機構18的側壁上設置有第一連接部；所述球頭機構18的一端設置有球頭，所述球頭的側壁上設置有多個沿其周向間隔排布的軌跡槽；與所述球頭機構18活動連接的球窩機構；所述球窩機構具有容納所述球頭的球形腔體；所述球形腔體的壁上設有多個與所述軌跡槽一一對應的銷孔；所述銷孔內設有部分伸入所述軌跡槽的柱銷15；所述柱銷15與所述軌跡槽的底面接觸；所述球窩機構開設有能與第一連接部相匹配的第二連接部。

在多個柔性短節(jié)200首尾相連形成柔性外殼時，如圖1所示，一柔性短節(jié)200的球頭機構18由前一柔性短節(jié)200后端伸入其球窩機構，使一柔性短節(jié)200的第一連接部與前一柔性短節(jié)200的第二連接部配合，從而進行傳動；相似地，該柔性短節(jié)200與后一柔性短節(jié)200連接時，后一柔性短節(jié)200的球頭機構18由該柔性短節(jié)200后端伸入其球窩機構，使后一柔性短節(jié)200的第一連接部與該柔性短節(jié)200的第二連接部配合，從而進行傳動。

通過以上描述可以看出，柔性短節(jié)200通過球頭機構18與球窩機構的配合形成萬向節(jié)構造，從而自身可以進行彎曲，多個柔性短節(jié)200形成的彎曲進行疊加從而可以進行超短半徑側鉆水平井的鉆井作業(yè)。

通過柔性外殼以及與柔性外殼采用萬向活動連接的鉆頭，形成一整條柔性鏈，這種柔性鏈與傳統(tǒng)的隔縫彎管，包括多個梯形管組成的導向管不同。傳統(tǒng)的隔縫彎管只能向一個方向彎曲成近似90°彎管，且在彎曲后則不再表現(xiàn)柔性，而是成為一段鋼性彎管，該鋼性彎管的外緣一旦與井壁內側發(fā)生摩擦，則鋼性彎管根本無法自行向內拱起而避開障礙。

反觀本實施方式的柔性外殼，由于每段柔性短節(jié)200之間均通過球頭機構18與球窩機構進行萬向節(jié)式活動連接，因此當任意一段柔性短節(jié)200與井壁發(fā)生碰擦時，該段柔性短節(jié)200都可進行適當彎曲，從而避開障礙，使鉆桿鉆頭下行駛可暢行無阻。而對于用于固井的柔性套管而言，相鄰兩段柔性套管通過鉸接的伸縮管活動連接，也可保證柔性套管能順利地沿鉆井下行到需要位置。

需要說明的是，本申請中的前、后方向為以取心鉆頭1為參照，兩個部件中靠近取心鉆頭1的部件在前，遠離取心鉆頭1的在后；比如，第一鉆桿接頭12至第二鉆桿接頭20方向為由前至后方向。

請繼續(xù)參閱圖1，球頭機構18縱長延伸，其整體為管體結構。第一連接部大致設置于球頭機構18長度方向的中部位置。(以讀者面對圖1時)球頭位于第一連接部的后方。

球窩機構的球形腔體可以收容球頭機構18的球頭。其中，球形腔體與球頭為同心設置，以便球頭機構18可以進行萬向擺動，從而形成彎曲角度。球頭的外表面與球形腔體的內表面貼合接觸。

如圖1、圖2所示，球頭的外壁設置的軌跡槽(未標示)與軌跡槽的底面均為沿所述球頭機構18延伸方向(也可以為如圖1所示的由上至下或由下至上)弧形延伸，軌跡槽及其底面所沿弧形與球頭或球形腔體的輪廓線相匹配。如圖2所示，軌跡槽橫截面為豁口形狀。由圖2所示橫截面可以看出，軌跡槽的底面的輪廓線與球頭的外輪廓線為同心圓。

如圖2所示，銷孔在該橫截面沿徑向延伸，其可以為圓桿狀。銷孔的一端伸入軌跡槽中并與軌跡槽的底面接觸。球頭在球形腔體內轉動時，柱銷15相對于軌跡槽滑動，在滑動過程中，柱銷15始終與軌跡槽的底面接觸，從而保證球頭與球形腔體為同心設置。進一步地，所述銷孔遠離所述球窩的一端設有銷蓋，所述銷蓋防止所述柱銷15從所述銷孔脫落。銷蓋將銷孔的端部封堵。

作為優(yōu)選的，所述柱銷15靠近(或者面對)所述球頭的端面(即如圖2所示該端部的橫截面的輪廓線為弧線)為球面，所述軌跡槽的底面為平面(即如圖2所示橫截面的軌跡槽底面的輪廓線為直線)。如此設置使得柱銷15及球頭的結構容易加工。而且，在柱銷15沿著軌跡槽運動時，柱銷15的端面(圓弧面)與軌跡槽的底面始終為間隙配合，從而運轉更順暢；同時，二者為間隙配合，可以有效防止因受力過大所導致柱銷15受擠壓變形后的徹底卡死問題。

具體的，所述球窩機構可以包括外殼14、第一球窩16。所述外殼14固定連接所述第一球窩16，所述外殼3的前端及所述第一球窩5的前端形成所述球形腔體。所述外殼14的外壁上具有第一球面結構。所述外殼14的后端連接所述第一球窩16；所述第一球窩16設有所述第二連接部。所述第一球窩16的后端設有與第一球面結構相配合的第二球面結構。

其中，外殼14、第一球窩16及第一球窩16均如圖1所示為套式結構或管狀結構，從而與球頭機構18形成的柔性短節(jié)200具有中心流道。如圖1所示外殼14、第一球窩16由上至下依次排布。具體的，第一球窩5可以為一體成型結構，從而使得本實施方式所提供的水平井鉆具結構簡單，便于制造，節(jié)省成本。

外殼14與第一球窩16相配合形成球形腔體，外殼14的內壁沿徑向貫穿形成所述銷孔。球窩前后被柱銷15及第一球窩16卡住限位。如圖1所示，第一球窩16的前端面及內壁中段設置的臺階頂住球窩，球窩的前端頂住柱銷15，柱銷15位于銷孔中在前后方向無法移動，從而將球窩位置固定。

如圖1所示，外殼14連接于第一球窩16的外壁上，同時，第一球窩16的外壁上形成有供外殼14的后端頂?shù)值呐_階。第二球面結構設置于第一球窩16的后端，第二球面結構為內球面。第一球面結構設置于外殼14的外壁上，第一球面結構為外球面。第一球面結構與第二球面結構相貼合接觸，為球頭機構18與球窩機構之間的相對擺動進行導向輔助，同時，避免臟物進入第一球窩16與球頭之間的活動球面。

第一球窩16設置有第二連接部，第二連接部為內螺紋部并與(下一柔性短節(jié)200的)第一連接部相配合。其中，第二連接部位于球形腔體的后方。球頭機構18與球窩機構通過連接部配合，可以產生相對滑動而保持扭矩的傳遞，從而便于相鄰兩個柔性短節(jié)200之間產生彎曲。

進一步的，所述外殼14與所述第一球窩16螺紋連接。所述軌跡槽沿所述球頭的周向均勻分布。每個所述軌跡槽及銷孔中均設有一個所述柱銷15。所有所述柱銷15位于同一平面，從而既能滿足柔性短節(jié)200的彎曲，同時能較好地傳遞扭矩。所述軌跡槽的數(shù)量不少于4個。如圖2所示，所述軌跡槽的數(shù)量為4個，柱銷15的數(shù)量同樣為4個，銷孔的數(shù)量同樣為4個。

第一連接部與第二連接部之間可以形成多種連接方式，比如螺紋連接、焊接、鉚接等等，較為優(yōu)選的，第一連接部與所述第二連接部通過螺紋連接。具體的，所述第一連接部包括外螺紋，所述第二連接部包括內螺紋。所述柱銷15與所述球形腔體的壁之間設有密封圈，所述密封圈位于所述軌跡槽的后方。

在一個實施方式中，第一鉆桿接頭12與柔性短節(jié)200同樣為活動連接，第二鉆桿接頭20與柔性短節(jié)200也同樣為活動連接。

具體地，如圖1所示，所述第一鉆桿接頭12的一端設有鉆桿公扣。所述第一鉆桿接頭12的另一端設有所述球頭。所述第一鉆桿接頭12與所述柔性短節(jié)200之間設有所述球窩機構。所述第一鉆桿接頭12外固定套設有背母2。所述背母2與所述球窩機構的外殼14球面接觸。

進一步地，如圖1所示，所述第二鉆桿接頭20的一端具有第二球窩20及所述外殼14，所述第二鉆桿接頭20與所述柔性短節(jié)200之間設有所述球頭機構18；所述第二球窩20的后端設有鉆桿母扣。

在本實施方式中柔性短節(jié)200可以彎曲，即球窩機構與球頭機構18之間產生相對擺動。較佳的，所述柔性短節(jié)200的最大彎度度數(shù)為6度。如此設置，在5 1/2"(5寸半)井中可以順利完成造斜半徑為1.5-2米的超短半徑側鉆水平井或大斜度井鉆井作業(yè)。具體的，所述柔性外殼的長度可以為9米至10米。

請繼續(xù)參閱圖1，所述取心鉆頭機構100可以包括取心鉆頭1、鉆頭接頭6、卡箍4、密閉頭2、巖心爪5、剪切銷釘3。至少部分所述密閉頭2在所述取心鉆頭1內。所述卡箍4在所述取心鉆頭1內套設于所述密閉頭2外?？ü?與彈性內筒的前端連接。所述卡箍4與所述取心鉆頭1通過剪切銷釘3連接。所述巖心爪5套設于所述密閉頭2外，所述卡箍4相對所述巖心爪5向后移動時使所述巖心爪5收縮。所述鉆頭接頭6將所述取心鉆頭1的后端與所述第一鉆桿接頭121相連接。

所述取心鉆頭1整體為管體構造，其外壁向內壁之間可以為圓弧過渡，從而便于鉆進。密閉頭2插設于取心鉆頭1內。密閉頭2的前端可以為倒圓構造。所述取心鉆頭1的內部設有供卡箍4的前端頂?shù)值呐_階?？ü?的后端與彈性內筒的前端連接。卡箍4的內設有由前至后逐漸擴大的第一錐形表面。

巖心爪5位于卡箍4內，且?guī)r心爪5外設有與卡箍4的第一錐形表面配合的第二錐形表面。如圖1所示，巖心爪5的前端與第一錐形表面的前端(或頂部)預留部分距離，在卡箍4相對巖心爪5向后移動時，第一錐形表面使巖心爪5收縮。巖心爪5內壁設有斜齒，其可以錨住巖心。密閉頭2上開設有供巖心爪5的斜齒伸入的凹槽或通孔，密閉頭2向后移動時會撐開巖心爪5。剪切銷釘3的數(shù)量一般為多個(一個也可以)。

所述彈性內筒11與所述柔性外殼之間設有第一環(huán)空通道29。所述取心鉆頭1設有與所述第一環(huán)空通道29相通的液流通道28。具體的，液流通道28設置于取心鉆頭1、鉆頭接頭6的壁上，以便于鉆井液的流動。如圖1所示，鉆頭接頭6的前端設有外螺紋。鉆頭接頭6的前端伸入到取心鉆頭1內與取心鉆頭1螺紋連接。

所述前懸掛機構位于所述取心鉆頭機構100內；所述前懸掛機構套設于所述彈性內筒11外。所述密閉頭2能滑動進入所述彈性內筒11。所述前懸掛機構能防止所述取心鉆頭機構100的轉動傳遞至彈性內筒11。

具體的，所述前懸掛機構包括第一軸承組件、軸承襯套。所述第一軸承組件套設于所述彈性內筒外；所述軸承襯套套設于所述第一軸承組件外。所述前懸掛機構位于所述卡箍的后方。

所述卡箍4的后端螺紋連接彈性內筒的前端。第一軸承組件位于卡箍的后端與軸承襯套的后端之間。其中，第一軸承組件可以包括軸承9(比如：圓錐滾子軸承)、軸承蓋7。軸承蓋7蓋合于所述軸承9的前端并套設于卡箍4的后端外。軸承9固定于軸承襯套8內，軸承襯套8套設于鉆頭接頭6(取心鉆頭1)內。軸承襯套8的后端向內形成縮徑凸起。軸承9的后端與縮徑凸起之間設有軸承密封環(huán)10。第一軸承組件的前端與卡箍4的后端、縮徑凸起同時接觸抵住。

井外上提該柔性取心工具時，取心鉆頭1帶動卡箍4(以讀者面對圖1時)下移(后移)，巖心爪5通過斜齒將巖心夾斷，同時，依靠巖心爪與卡箍4接觸，從而一同帶出井外。

請繼續(xù)參閱圖1，所述后懸掛機構位于所述第二鉆桿接頭20內。所述后懸掛機構包括第二軸承組件、彈性擋圈23。其中，所述第二鉆桿接頭20內設有臺階；所述彈性擋圈23位于所述第二鉆桿接頭20內的凹槽內。所述第二軸承組件套設于所述彈性內筒11的后端外且位于所述彈性擋圈23與所述臺階之間。

所述彈性內筒11的后端還設置有壓力平衡機構，所述壓力平衡機構用于平衡所述彈性內筒11內部的壓強。具體的，所述壓力平衡機構可以包括內筒壓力平衡活塞27。所述彈性內筒沿其長度方向設有第一通孔31和第二通孔32。所述第二通孔32相對于所述第一通孔31靠近所述彈性內筒11的后端。所述內筒壓力平衡活塞27的活塞部271位于所述第一通孔31前方并與所述彈性內筒11的壁密封貼合。

所述內筒壓力平衡活塞27與所述彈性內筒11形成第二環(huán)空通道30。所述第一通孔31將所述第一環(huán)空通道29與所述第二環(huán)空通道30連通；所述第二通孔32將所述第二環(huán)空通道30與所述彈性內筒11外部連通。為進一步平衡彈性內筒11的壓力，所述壓力平衡活塞20的后端設置有溢流閥(附圖并未示出)。

所述彈性內筒11的內壁在所述第二通孔32的后方設有限位凸起17，所述限位凸起17在接觸所述內筒壓力平衡活塞27時，限制所述內筒壓力平衡活塞27繼續(xù)后移。其中，內筒壓力平衡活塞27的外徑也可以設有與該限位凸起17相匹配的縮徑處，從而在內筒壓力平衡活塞27后移至其變徑處與限位凸起17相接觸時，內筒壓力平衡活塞27則被限位，無法繼續(xù)后移。

如圖1所示，內筒壓力平衡活塞20的活塞部271周向與彈性內筒11的內壁之間設置有密封圈。第二軸承組件可以包括軸承21(比如：圓錐滾子軸承)、軸承外圈背母22、軸承內擋圈(未標示)。軸承21固定于軸承外圈背母22與第二球窩19的內壁的臺階之間內，軸承外圈背母22通過螺紋連接固定套設于第二球窩19內。彈性擋圈位于軸承外圈背母22的后方，軸承內擋圈套設于所述彈性擋圈23、所述軸承外圈背母22與所述彈性內筒11的后端之間。

下面將詳細描述采用上述實施方式的柔性取心工具的取心過程：(1)將超短半徑側鉆井鉆至預定取心位置；(2)將本實施方式的柔性取心工具下至取心位置；(3)井外循環(huán)鉆井液，緩慢啟動旋轉動力，鉆井液依次通過第二環(huán)空通道31、通孔30、第一環(huán)空通道29、液流通道28將井底沉淀的巖屑洗凈；(4)井外增加鉆壓，取心鉆頭機構100開始鉆取巖心；(5)密閉頭2受到巖心的推擠，剪切銷釘3被密閉頭2剪斷，密閉頭2在巖心的推動下向彈性內筒11內部縮入；(6)密閉頭2將擠壓彈性內筒11中的密閉液，密閉液通過密閉頭2外溢至巖心位置，將巖心包裹起來；(7)取心鉆頭機構100不斷鉆取巖心，彈性內筒11中的密閉液不斷包裹巖心，直至鉆取足夠長的巖心；(8)井口上提鉆具，整個柔性取心工具脫離鉆頭工作面，此時，巖心爪5會在上提力作用下，抱緊巖心，巖心爪5的錐形外表面和卡箍4的錐形內表面配合，將巖心越拉越緊，直至巖心斷裂，實現(xiàn)割心；(9)繼續(xù)上提鉆具，將巖心提出井口；(10)取出裝滿巖心的彈性內筒11，將巖心封裝備用。

本文引用的任何數(shù)字值都包括從下限值到上限值之間以一個單位遞增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之間存在至少兩個單位的間隔即可。舉例來說，如果闡述了一個部件的數(shù)量或過程變量(例如溫度、壓力、時間等)的值是從1到90，優(yōu)選從20到80，更優(yōu)選從30到70，則目的是為了說明該說明書中也明確地列舉了諸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。對于小于1的值，適當?shù)卣J為一個單位是0.0001、0.001、0.01、0.1。這些僅僅是想要明確表達的示例，可以認為在最低值和最高值之間列舉的數(shù)值的所有可能組合都是以類似方式在該說明書明確地闡述了的。

除非另有說明，所有范圍都包括端點以及端點之間的所有數(shù)字。與范圍一起使用的“大約”或“近似”適合于該范圍的兩個端點。因而，“大約20到30”旨在覆蓋“大約20到大約30”，至少包括指明的端點。

披露的所有文章和參考資料，包括專利申請和出版物，出于各種目的通過援引結合于此。描述組合的術語“基本由…構成”應該包括所確定的元件、成分、部件或步驟以及實質上沒有影響該組合的基本新穎特征的其他元件、成分、部件或步驟。使用術語“包含”或“包括”來描述這里的元件、成分、部件或步驟的組合也想到了基本由這些元件、成分、部件或步驟構成的實施方式。這里通過使用術語“可以”，旨在說明“可以”包括的所描述的任何屬性都是可選的。

多個元件、成分、部件或步驟能夠由單個集成元件、成分、部件或步驟來提供。另選地，單個集成元件、成分、部件或步驟可以被分成分離的多個元件、成分、部件或步驟。用來描述元件、成分、部件或步驟的公開“一”或“一個”并不說為了排除其他的元件、成分、部件或步驟。

應該理解，以上描述是為了進行圖示說明而不是為了進行限制。通過閱讀上述描述，在所提供的示例之外的許多實施方式和許多應用對本領域技術人員來說都將是顯而易見的。因此，本教導的范圍不應該參照上述描述來確定，而是應該參照所附權利要求以及這些權利要求所擁有的等價物的全部范圍來確定。出于全面之目的，所有文章和參考包括專利申請和公告的公開都通過參考結合在本文中。在前述權利要求中省略這里公開的主題的任何方面并不是為了放棄該主體內容，也不應該認為發(fā)明人沒有將該主題考慮為所公開的發(fā)明主題的一部分。