【技术实现步骤摘要】
复杂地层双隔自锁式三层管绳索取心钻具
本专利技术涉及绳索取心钻具的改进技术(钻探取心技术),特别是一种复杂地层双隔自锁式三层管绳索取心钻具,可广泛应用于矿山地质、工程地质、水文地质、环境地质等勘察部门的岩心钻探。
技术介绍
传统的绳索取心钻具是双管单动钻进,采用卡簧自锁方式在提动钻具时卡取岩心。对于坚硬完整或一般裂隙地层,该钻具能够满足常规地质钻探的岩心质量要求,一般岩心采取率可达到90%以上;但是,对于节理发育、松散破碎、水敏性强的复杂地层,采用该钻具取心时,要想满足岩心质量要求则是非常困难。传统的绳索取心钻具在软弱松散地层钻进中主要存在两个问题:一是岩心提断器中的卡簧和挡圈对岩心进入内管有一定的阻碍,该处是钻进堵心、磨心的关键部位,严重影响回次进尺量、岩心采取率及钻进效率。二是钻孔冲洗液从钻具内外管总成间隙流经钻头内水槽直接冲刷岩心,导致岩心被冲蚀或失去原状性,取出的岩心样品不具有代表性,影响人们对矿产资源或地层情况的正确分析和评价。传统的绳索取心钻进工艺以其钻进效率高、钻孔质量好等诸多优越性,在国内外得到普遍应用。人们看好绳索取心钻进工艺的优势,为解决复杂地层取心质量问题,研制出以液动锤、反循环、半合管、爪簧、拦簧、隔水钻头等不同构件组合的众多绳索取心钻具。其目的不外乎:避免冲洗液对岩心的冲刷,保护岩心的原状性;提高钻具在复杂工况条件下的单动性,避免外管回转力作用岩心容纳管磨耗岩心;降低岩心容纳管内壁的摩擦系数,减轻钻进中不断增量的岩心进入岩心容纳管的摩擦阻力;对钻具施以高频振动,解除岩心的堵、 ...
【技术保护点】
1.一种复杂地层双隔自锁式三层管绳索取心钻具,包括岩心堵塞报信机构、单向球阀部分、内管部分、岩心提断器、钻头,其特征是:所述内管部分包括与调节接头(20)下端的内螺纹连接的中空结构的悬挂接头(22),悬挂接头(22)下端的外螺纹连接有内管(33),悬挂接头(22)内腔的中间固定有横板,所述横板上设置有中心孔和通水孔;所述横板的中心孔上穿有一根悬挂轴(25),悬挂轴(25)通过其上端的防松螺母(23)悬挂于横板上,悬挂轴(25)上套有开卡弹簧(24),开卡弹簧(24)位于悬挂轴(25)底端的弹簧座与所述横板间;悬挂轴(25)底端的弹簧座下固定有L形挂钩(26),L形挂钩(26)的横向部分上设有开口长槽,攻丝钢球(27)置于L形挂钩(26)的横向部分的开口长槽上;攻丝钢球(27)连接有调节螺杆(28),调节螺杆(28)的下部螺纹连接有锥接头(32),调节螺杆(28)上配有锁紧在锥接头(32)上端面的调节螺母(29);所述锥接头(32)上部为外螺纹柱,中间为下底面直径大的圆锥体,下部为圆柱体,锥接头(32)的圆锥体上配有同锥度的锥接套(31)并由外螺纹柱上的背帽(30)锁紧,锥接头(32)的 ...
【技术特征摘要】
1.一种复杂地层双隔自锁式三层管绳索取心钻具,包括岩心堵塞报信机构、单向球阀部分、内管部分、岩心提断器、钻头,其特征是:所述内管部分包括与调节接头(20)下端的内螺纹连接的中空结构的悬挂接头(22),悬挂接头(22)下端的外螺纹连接有内管(33),悬挂接头(22)内腔的中间固定有横板,所述横板上设置有中心孔和通水孔;所述横板的中心孔上穿有一根悬挂轴(25),悬挂轴(25)通过其上端的防松螺母(23)悬挂于横板上,悬挂轴(25)上套有开卡弹簧(24),开卡弹簧(24)位于悬挂轴(25)底端的弹簧座与所述横板间;悬挂轴(25)底端的弹簧座下固定有L形挂钩(26),L形挂钩(26)的横向部分上设有开口长槽,攻丝钢球(27)置于L形挂钩(26)的横向部分的开口长槽上;攻丝钢球(27)连接有调节螺杆(28),调节螺杆(28)的下部螺纹连接有锥接头(32),调节螺杆(28)上配有锁紧在锥接头(32)上端面的调节螺母(29);所述锥接头(32)上部为外螺纹柱,中间为下底面直径大的圆锥体,下部为圆柱体,锥接头(32)的圆锥体上配有同锥度的锥接套(31)并由外螺纹柱上的背帽(30)锁紧,锥接头(32)的外螺纹柱上布有通水孔,通水孔与锥接头(32)的轴心孔相通;在内管(33)中布置有一根衬管(34),所述衬管(34)为沿轴向开膛的壁厚<1㎜的薄壁不锈钢管,其顶部为锥形,锥形部分压紧于锥接头(32)与锥接套(31)的圆锥部分,开膛的衬管(34)弹性张开后贴于内管(33)内壁上。
2.根据权利要求1所述的一种复杂地层双隔自锁式三层管绳索取心钻具,其特征是:所述岩心提断器为卡簧式岩心提断器或发夹式岩心提断器;
所述卡簧式岩心提断器由箍紧于衬管(34)下部的卡簧(37)、连接于内管(33)下端外螺纹上的卡簧座(38)组成,卡簧(37)悬于卡簧座(38)内腔中,卡簧(37)的顶端顶住内管(33)下端外螺纹的底端;
所述发夹式岩心提断器由发夹座(43)、发夹(40)、发夹室(42)、防卡套(41)组成;所述发夹座(43)为一环形圈,所述环形圈的外表从上至下依次为圆柱面、倒圆锥面、凸出的圆柱面及底端外倒角,在所述凸出的圆柱面以上的圆柱面、倒圆锥面上均布三个以上轴向的发夹座铣槽(43-1);在发夹座(43)上的发夹座铣槽(43-1)中布置有夹尾(40-1)朝下夹头(40-2)指向轴心的发夹(40);所述发夹室(42)为圆筒状,发夹室(42)的下部挤压至发夹座(43)底部所述凸出的圆柱面台阶上,让发夹室(42)、发夹(40)的夹尾(40-1)、发夹座(43)三者之间成紧配合,发夹室(42)的上端内螺纹与内管(33)下端外螺纹连接在一起;所述防卡套(41)为0.2~0.3mm薄壁圆筒,箍紧于衬管(34)下部,发夹(40)的夹头(40-2)夹在防卡套(41)的外表面上,防卡套(41)的底端与衬管(34)底端平齐,衬管(34)底端与发夹座(43)顶端留有2~4mm的悬挂间隙,由调节螺杆(28)调整衬管(34)的悬挂高度;发夹座(43)底端与钻头(39)内台阶有2~4...
【专利技术属性】
技术研发人员:廖远苏,
申请(专利权)人:江西有色地质勘查二队,
类型:发明
国别省市:江西;36
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