置和轴承组合与常规取心筒的相同，只是内筒中安装了6段1.5米长的聚氨酯村管，并封闭起来，如图10－16、10－17所示。 为消除在岩心和海绵衬管之间可能产生的泥饼，首先用真空泵除去内岩心筒和海绵中的空气，然后用泵将水增压到11兆帕（1600磅／英寸2），保持这个压力直至把岩心筒下入井内。只要海绵岩心筒在井内运转，则取心措施就和常规取心一样。取心钻进时，活塞先于岩心进入内岩心筒，取心结束后，岩心筒提出井口，
将内筒海绵村管和岩心一同放倒，然后泵出全部海绵衬管和岩心。174.6毫米（67／8英寸）海绵岩心筒可钻取长为9.1米（30英尺）、直径为82.6毫米（31／4英寸）的岩心。聚氨酯海绵为碳水化合物产品，是多向的且具有多层海绵面，只要与油接触，油就会粘附在海绵表面上。而且由于海绵对油的阻力很小，因此油从岩心中“排泄”出来后就会直接流入海绵之中。油可以全部被吸收在海绵孔隙内，从而保证取得较准确的含油饱和度。 （3）适用范围
海绵取心能在井底温度高达177℃时正常工作。 5．保形取心工具
目前，国内有多级双瓣组合式岩心筒（简称双瓣式）、橡皮筒、玻璃钢内筒以及复合材料衬筒等，均能满足疏松砂岩保形取心的要求。 （l）双瓣式取心工具 ①结构原理：
工具主要由外筒、内筒、多级双瓣组合式衬筒及取心钻头四部份组成。主要辅助工具为机械加压接头。多级双瓣组合式衬筒主要由衬筒短节和推度卡箍组成，衬筒短节由带止口的半圆筒扣合而成，衬筒短节之间由锥度卡箍连接并卡紧，组合式衬筒两端由岩心爪短节和悬挂总成（或内筒限位接头）固定并限位。工具采用导向式岩心爪，即在常规岩心爪之内镶装一圆形的光滑导向套，从而保证表面粗糙且不完整的岩心爪在取心钻进过程中不与岩心接触，实现了整个岩心返路内平，光滑完整，因而进心摩擦阻力很小，岩心不易变形和损耗。取心工具结构见图10－18。
工具组装时，可将多级双瓣衬筒短节扣合好并用推度卡箍卡紧，而后依次顶入内筒中，最后利用岩心爪短节及悬挂总成（或内筒限位接头）与内传固定在一起。起钻完毕，内筒出离井口后，卸下岩心爪短节，依次顶出衬筒短节及锥度卡箍并放入冰柜进行冷冻，待冻实后即可取下锥度卡箍，取出保持原始形状的岩心。 ②主要设计特点 A．工具采用多级组合式衬筒，在松散地层能顺利地获得保持原始形状的岩心。不仅加工容易，冷冻方便，取样准确，而且根本不需要对岩心筒进行任何的切割与破坏，因而大大降低了取心成本；
B．采用导向式岩心爪，使得内表面粗糙且不完整的岩心爪在取心钻进过程中不与岩心接触，保证岩心在此处不松散，不变形，避免了岩心爪对岩心的破坏作用，减少了进心的阻力； C．整个岩心管路部件全部采用内平连接，光滑、完整、无台肩，岩心不易变形和损耗；
D．工具主要部件不仅具有互换性，而且也较多地采用现有取心工具通用件，便于取心工具系列化，方便工具的加工与管理；
E．配备了刮刀及金刚石单锥取心钻头，以适用于不同地层取心。
③适用范围
适用于任意井深条件的疏松砂岩地层取心。 （2）橡皮筒取心工具
①结构原理
橡皮筒取心工具是由补偿筒、释放塞、差动装置、上制动器、下制动器、高压座、上悬挂节，下悬挂节、外筒组合、内筒组合、橡皮筒、提心管组合、卡心机构和取心钻头等14部分组成，如图10－19所示。除补偿筒外，其余13部分为取心工具的主体部分。
取心钻进时，在提心管与上、下制动器的协调作用下，橡皮筒随钻头同步地将进入钻头的岩心紧紧包裹起来。这时岩心既受内筒和橡皮筒的双重保护，又受到橡皮筒径向收缩力的限制，且不受液流直接冲蚀，避免了易碎岩心因自重而垮塌所造成的堵心或掉心现象。 该工具采用水力推进加压，间歇式送钻。取心钻进前先将释放塞投入钻杆水眼内，开泵送塞入座，打开止动爪解除提心管的止动。这时，差动装置可下行0.5米，上制动器随同一起下行，下制动器卡住提心管不致下窜，高压液流通过高压座的喷嘴泄出并产生推力。此时指重表的悬重会减少，减少的数值就是钻压值。
取心钻进时，双层橡皮筒在上、下承转节的作用下始终处于相对静止状态，随着取心进尺的增加，橡皮筒同步地从内筒外表面上翻下来，把钻成的岩心紧紧包住。当既定长度钻完时，指重表恢复原悬重，这时可下放第二个既定长度，重复数次，直至钻完预定进尺。割心之后将剩余的橡皮筒及袖口部分从内筒外翻下来，以便更好地保护岩心。 ②设计特点：
A．连接橡皮筒的提心管在上、下制动器与差动装置的协调配合下，在钻进过程中始终保持无轴向位移，从而实现橡皮筒随钻同步包裹岩心；
B．利用水力加压机构提供钻压。高压液流通过高压座喷嘴泄出产生推力，推力大小取决于喷嘴尺寸、数量及排量大小；
C．利用差动装置及上、下制动器的交替作用，实现间歇式送钻，每次给进0.5米； D．取心钻头有切削型与微切削型，相应配有卡极与卡箍岩心爪，依钻进地层而定。松散易碎地层采用前者，硬而破碎地层采用后者；
E．内外岩心筒之间增加一层中间管，以防止循环的钻井液冲刷岩心和橡皮筒。 ③适用范围
目前的橡皮筒取心工具只适用于井温不超过80℃的松散易碎地层取心。 ④使用要求（除与自锁式常规取心工具的相同要求外）：
A．检查与准备。钻井液含砂量应小于0.5％，并坚持用好钻杆滤清器，所有下井的钻具水眼都不得小于Ф70毫米，应用通径规逐根进行检查，橡皮筒质量应符合设计要求，任何部分均不得有裂缝和孔隙，内筒下部的外表面应光滑，端部的球面应完好无损。将气源、管线、闸门及其他辅助工具配齐，按比例配好润滑脂，准备好注脂器。利用安装架，用气压法将橡皮筒翻面并叠成双层，按设计要求装在内筒下部外表面，并用注脂器给橡皮筒两层面间注入适量的润滑脂，使橡皮筒基本上能浮动；
B．下完钻后，应充分循环钻井液，待其性能稳定后要认真做好方入和取心进尺标记； C．应合理选用钻井参数。对松散易碎地层，应在保证井身质量和井下安全的前提下，适当选用较大钻压以提高机械钻速。在满足携带岩屑和冷却钻头的条件下，选用较小排量以减少钻井液对岩心的冲蚀。对硬而破碎的地层，钻压和排量都不能过大，应适当提高转盘转速以利于提高钻进速度；
D．在喷嘴尺寸和数量一定的条件下，钻压的改变只能通过调节钻井泵的排量来实现。不同排量下的钻压见表10－11所示；
E．上提钻具割心后，应将橡皮筒的小袖口部分从内筒上翻下来，以减少起钻中途掉岩心的可能性；
F．岩心出筒在钻台上进行，卸掉内筒组合后，把包有岩心的橡皮筒提出并用刀子将其割断，然后再根据需要将岩心切成数段，装入岩心盒。
第四节 钻井取心工艺
一．取心原则
1．油气层部位必须取心。
2．具有特殊地质意义的部位需要取心。
3．新构造或地区的油、气、水层需要取心。 4．为油气田勘探开发的地质需要取心。
二．取心的要求
1．根据不同的取心方式和地层情况，岩心收获率应达到表10－12所规定的要求。
2．取心前应作出取心地层的地质预告，卡准地层。
3．取心前应作好取心工具的检查工作。 4．取心前应制定出取心施工技术措施。
5．收集好与取心有关的各种资料，填写有关报表，做到齐全准确。
三．取心前的准备
1．井眼准备
（l）钻进一开始就要保持良好的井身质量，防止井斜、狗腿、键槽、台肩、缩径等。 （2）取心前的一个钻头要带打捞杯，要修平井底。大排量循环清除井底沉砂，必要时进行短起下钻，保证井底干净、平整、下钻顺利。
（3）连续取心，每钻进20米要扩眼一次。 2．设备、仪表、钻具的准备
（1）取心之前应把设备、仪表检查保养好，保证取心期间不停钻。 （2）对钻具进行一次全面的检查，保证取心期间不刺、不漏、不脱扣。
（3）对取心工具、配件、辅助工具、钻头要进一步进行检查，避免因等工具配件而停工。
四．对钻井液性能的要求
钻井液性能必须最大限度地满足工艺安全、提高机械钻速的要求，减少钻井液滤液对岩心的影响。根据地层压力，尽可能采用较低的钻井液密度，尽量降低失水。特别是密闭取心和保压密闭取心等特殊作业，更应严格控制密度和失水。粘度、切力要适当，含砂量一般不超过0.5％。
五．取心操作程序
1．取心工具的组装
（1）在地面上把取心工具放平，每一节的连接螺纹都要用链钳上紧，两头要带好护丝。 （2）检查稳定器外径与钻头是否相符，丈量取心筒长度。
（3）吊上钻台后，用吊卡下入井中，用卡瓦卡在上稳定器下面，并用安全卡瓦卡好。 （4）卸开安全接头，提出内筒，把装有岩心爪的内筒鞋接在内筒上，用链钳上紧。 （5）下入内筒，检查安全接头、轴承是否灵活，涂上丝扣油（不宜太多），对扣后用链钳上紧，最后用大钳紧扣，紧扣的力矩参见表10－13。