1.一种用于保压取心工具的球阀密封装置,其特征在于,包括:取心钻头(1),所述取心钻头(1)的底端设有轴向第一通孔(11),所述取心钻头(1)的侧壁设有第一轴孔,所述第一轴孔内固定连接悬挂转轴(12)的第一端;外筒(2),所述外筒(2)连接于所述取心钻头(1)的顶端;球阀座(3),所述球阀座(3)设于所述取心钻头(1)的底部,所述球阀座(3)的底端设有轴向第二通孔(31),侧壁设有第二轴孔;所述第一通孔(11)与所述第二通孔(31)同轴且连通设置;球阀(4),所述球阀(4)设于所述球阀座(3)内,所述球阀(4)设有轴向相互贯通的上通孔(41)和下通孔(42),所述球阀(4)的两侧设有第三轴孔(43),所述下通孔(42)与所述第二通孔(31)同轴且连通设置;所述悬挂转轴(12)的第二端依次穿设在所述第二轴孔和所述第三轴孔(43)内以对所述球阀(4)轴向限位;密封仓(5),所述密封仓(5)位于所述外筒(2)内且所述密封仓(5)的底端坐落在所述球阀座(3)的顶端端面上,所述密封仓(5)的底端对称设置两个拉杆(56),两个所述拉杆(56)嵌入所述球阀(4)内以限定所述球阀(4)的转动;所述球阀(4)上还设有限位槽(45),所述限位槽(45)与所述上通孔(41)的轴线之间呈45°夹角,所述拉杆(56)嵌入所述限位槽(45)内;两个所述拉杆(56)的相对内侧分别设有限位柱(57),两个所述限位柱(57)分别嵌入两个所述限位槽(45)内;岩心爪座(6),所述岩心爪座(6)的底端贯入所述上通孔(41)内并与所述下通孔(42)的端面相抵接以限定所述球阀(4)的轴向位移和转动;连接套(7),所述连接套(7)的顶端穿过所述密封仓(5)的顶端连接于内筒(9),所述连接套(7)的底端穿设在所述岩心爪座(6)内并固定连接所述岩心爪座(6),所述连接套(7)、所述岩心爪座(6)与所述密封仓(5)之间形成第一环形腔(51);所述密封仓(5)上侧壁上设有注气孔(58),所述注气孔(58)连通所述第一环形腔(51),所述注气孔(58)内设有单流阀(53);活塞(8),所述活塞(8)套设在所述岩心爪座(6)的外侧并通过剪切销钉(61)连接所述岩心爪座(6),所述活塞(8)的底端与所述球阀(4)之间存在第一间隙,所述活塞(8)的顶端止抵于所述密封仓(5)和所述岩心爪座(6),所述活塞(8)、所述密封仓(5)和所述岩心爪座(6)之间形成第二环形腔(52),所述活塞(8)的顶端端面通过所述第二环形腔(52)连通所述第一环形腔(51)。
2.根据权利要求1所述的用于保压取心工具的球阀密封装置,其特征在于,所述第一轴孔具有内螺纹,所述悬挂转轴(12)的第一端具有外螺纹,所述悬挂转轴(12)与所述第一轴孔螺纹连接固定。
3.根据权利要求1所述的用于保压取心工具的球阀密封装置,其特征在于,所述球阀(4)朝向所述悬挂转轴(12)的两侧分别设有平面(44),所述平面(44)与所述球阀座(3)面接触配合安装,所述限位槽(45)设于所述平面(44)上。
4.根据权利要求1所述的用于保压取心工具的球阀密封装置,其特征在于,所述上通孔(41)的孔径大于所述下通孔(42)的孔径,所述岩心爪座(6)贯入所述上通孔(41)内使得所述岩心爪座(6)和所述下通孔(42)的孔径相等,并等于所述第一通孔(11)和所述第二通孔(31)的孔径。
5.根据权利要求1所述的用于保压取心工具的球阀密封装置,其特征在于,所述活塞(8)的底端设有密封面(81),所述密封面(81)为弧形表面,所述弧形表面能够与所述球阀(4)的表面相贴合以限位。
6.根据权利要求1所述的用于保压取心工具的球阀密封装置,其特征在于,所述连接套(7)设有环形凸台(73),所述环形凸台(73)能够与所述密封仓(5)的端口台肩(54)相抵接以带动所述密封仓(5)向上运动。
7.根据权利要求1所述的用于保压取心工具的球阀密封装置,其特征在于,所述活塞(8)与所述密封仓(5)的内侧壁之间设有第三密封圈(82),所述活塞(8)与所述岩心爪座(6)的外侧壁之间设有第四密封圈(83)。
8.一种用于保压取心工具的球阀密封方法,其特征在于,应用权利要求1-7任一项所述的用于保压取心工具的球阀密封装置,所述的用于保压取心工具的球阀密封方法包括如下步骤:S1,在入井之前,通过注气孔(58)向第一环形腔(51)内注入氮气;S2,取心完成后,通过差动装置使内筒(9)和外筒(2)产生差动,在差动过程中,所述外筒(2)始终处于静止状态,所述内筒(9)受到向上的提升力,提升力最终作用在岩心爪座(6)上,对剪切销钉(61)形成剪切力并将所述剪切销钉(61)剪断;S3,所述剪切销钉(61)剪断后,所述内筒(9)带动所述岩心爪座(6)整体上行,所述岩心爪座(6)下端完全离开球阀(4);同时连接套(7)在密封仓(5)内部上行并将提升力传递至所述密封仓(5);所述密封仓(5)通过拉杆(56)对所述球阀(4)形成向上转动力矩,所述球阀(4)旋转90°后,关闭所述内筒(9);S4,活塞(8)在高压氮气推动下下行,使密封面(81)贴合在所述球阀(4)表面;S5,所述球阀(4)旋转关闭以后,所述内筒(9)中的高压压力作用在所述球阀(4)顶部,对所述球阀(4)形成推力,悬挂转轴(12)将所述球阀(4)、球阀座(3)、取心钻头(1)进行定位,对所述球阀(4)形成的推力最终通过所述悬挂转轴(12)作用在所述取心钻头(1)和所述外筒(2)上。