随着油气钻井向超深井方向发展，取心层的工作条件越来越复杂。常规取心工具已不能满足复杂地层条件下深井取心的要求。在现有常规121取心工具的基础上，研制了一种高强度GQX121型小井眼取心工具。介绍了该工具的结构和工作原理。通过对数值模拟的分析，校核外筒的强度，分析芯轴的流场特性，校核连接螺纹的强度。现场应用表明，油缸强度满足规范要求。心轴的分流孔设计为斜孔，以便钻井液境内的流速在流经分流孔的过程中可以平滑且过大，从而避免对流道造成的侵蚀。与现有常规取芯工具的连接螺纹相比，GQX121型小井眼取芯工具的特殊锥形螺纹具有更高的强度。