一种取心钻具的插接式岩心管机构制造技术

本发明专利技术公开一种取心钻具的插接式岩心管机构，涉及地质岩心钻探取心设备技术领域，包括断心机构、组合式插接半合岩心管组和单向阀机构；所述组合式插接半合岩心管组一端卡接于所述断心机构的弹性插接卡簧座内，另一端卡接于弹性插接安装头内，所述弹性插接安装头远离所述组合式插接半合岩心管组的一端固定卡接有所述单向阀机构。本发明专利技术提供的取心钻具的插接式岩心管机构，简化了地表出心操作，提升了岩心管机构的快速拆装性能，有效减少了辅助时间的使用，进一步提升钻具使用效率。进一步提升钻具使用效率。进一步提升钻具使用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种取心钻具的插接式岩心管机构


[0001]本专利技术涉及地质岩心钻探取心设备
，特别是涉及一种取心钻具的插接式岩心管机构。

技术介绍

[0002]为掌握地下地质情况，通常通过钻探取心的方式直接获得真实可靠的地下岩层资料，采用的取心钻具主要包括单动双管取心钻具和绳索取心钻具，而绳索取心钻具事实上也是一种特殊类型的单动双管取心钻具。
[0003]地质岩心钻探取心目前以绳索取心钻具为主，绳索取心钻具一般应用于小口径钻探施工中，并且，应用深度不会太深，目前世界上最深的以绳索取心工艺实施的钻孔为5422.7米，国内为4007.01米。而在科学钻探、石油钻井、复杂地层钻探等大口径、深孔与特深孔取心时，基本采用单动双管钻具，获取的岩心直径更大，地质资料更丰富，达到兼顾钻探效率和岩心采取质量的目的。
[0004]地表出心钻具操作效率越高，取心钻探施工效率将会得到有效提升，进而节约施工成本。但结合发表的专利、论文和生产实践发现，单动双管取心钻具或绳索取心钻具的地表出心操作流程仍不够便捷，主要包括：（1）岩心管两端螺纹连接，上卸扣繁琐，并且，岩心管与卡簧座螺纹被含岩粉的冲洗液污损后，螺纹清理时间长，尤其是卡簧座内螺纹，很难有效清理，强力连接时，易造成螺纹破损，致使岩心管与卡簧座失效，增加使用成本；（2）松散、破碎等易堵心地层取心钻进时，岩心与岩心管之间极易卡死，岩心难以快速取出，需要的辅助时间长，通常需要猛烈敲击岩心管，造成损伤，影响正常使用；因此，应结合钻具实际使用情况，进一步开展岩心管机构设计优化，提高其地表出心操作效率，进而有效减少辅助时间使用、提升钻探施工效率、降低施工成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种取心钻具的插接式岩心管机构，以解决上述现有技术存在的问题，简化地表出心操作，提升岩心管机构的快速拆装性能，有效减少辅助时间的使用，进一步提升钻具使用效率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种取心钻具的插接式岩心管机构，包括断心机构、组合式插接半合岩心管组和单向阀机构；所述组合式插接半合岩心管组一端卡接于所述断心机构的弹性插接卡簧座内，另一端卡接于弹性插接安装头内，所述弹性插接安装头远离所述组合式插接半合岩心管组的一端固定卡接有所述单向阀机构。
[0007]可选的，所述组合式插接半合岩心管组包括至少两个通过双向弹性插接接头串行连接的组合式插接半合岩心管；所述组合式插接半合岩心管外壁上对称开设有两个环形结构的卡槽；所述组合式插接半合岩心管包括第一管部和第二管部，所述第一管部两端的径
向截面均为圆环状结构，所述第一管部两端之间与所述第二管部卡接，且所述第一管部两端之间与所述第二管部卡接后的径向截面的轴向投影与所述第一管部两端的径向截面的轴向投影重合。
[0008]可选的，所述双向弹性插接接头两端对称设置有多个卡爪，所述弹性插接卡簧座与所述组合式插接半合岩心管组连接的一端设置有多个所述卡爪，所述弹性插接安装头与所述组合式插接半合岩心管组连接的一端设置有多个所述卡爪；所述卡爪内侧设有与所述卡槽固定卡接的凸起，所述卡爪外侧末端设有限位部。
[0009]可选的，所述弹性插接卡簧座上套设有第一弹簧，所述双向弹性插接接头上套设有第二弹簧，所述弹性插接安装头上套设有第三弹簧；所述第一弹簧一端与所述弹性插接卡簧座上的弹簧定位部抵接，另一端与套设于所述弹性插接卡簧座上的限位环抵接；所述第二弹簧两端分别与套设于所述双向弹性插接接头上的两个限位环抵接；所述第三弹簧一端与所述弹性插接安装头上的弹簧定位部抵接，另一端与套设于所述弹性插接安装头上的限位环抵接；套设于所述弹性插接卡簧座上的限位环一端与所述弹性插接卡簧座的卡爪外侧末端的限位部抵接；套设于所述双向弹性插接接头上的两个限位环一端分别与所述双向弹性插接接头上的两个卡爪外侧末端的限位部抵接；套设于所述弹性插接安装头上的限位环一端与所述弹性插接安装头上的卡爪外侧末端的限位部抵接。
[0010]可选的，所述断心机构包括拦卡簧和所述弹性插接卡簧座；所述拦卡簧包括内部设有防滑槽的弹性环状开口钢圈，所述弹性环状开口钢圈内部开槽处上端均匀铆接有多个拦簧片，所述拦簧片下部与所述弹性环状开口钢圈内部开槽处固定铆接，所述拦簧片上部为平滑的向内弯折结构；所述拦卡簧可拆卸地设置于所述弹性插接卡簧座内。
[0011]可选的，所述弹性环状开口钢圈内侧均匀开设有多个阶梯纹，所述弹性环状开口钢圈内壁上开设有多个轴向通槽，所述轴向通槽与所述阶梯纹垂直；所述弹性环状开口钢圈下端内侧为锥度导向，用于引导岩心进入。
[0012]可选的，所述单向阀机构包括钢球座、单动接头和钢球；所述单动接头的开口端固定螺纹连接于所述弹性插接安装头远离所述组合式插接半合岩心管组的一端，所述钢球座固定螺纹连接于所述单动接头开口端内，所述钢球活动设置于所述钢球座位于所述单动接头内的一端，所述钢球座内开设有流通通道；所述单动接头位于所述弹性插接安装头外部的一端侧壁上开设有两个与所述流通通道连通的通孔，所述钢球能够阻挡所述流通通道与所述通孔的流通。
[0013]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术提供的取心钻具的插接式岩心管机构，通过组合式插接半合岩心管的快速插接与锁死结构设计，使地表出心操作更便捷，零件的拆装更高效，使用可靠性更高；组合式插接半合岩心管采用两半式设计，零件的径向与轴向限位可靠性高，尤其适用于松散、破碎等易堵心地层的使用，提高地表出心操作效率；完整地层钻进，适合长回次取心时，可通过增加组合式插接半合岩心管和双向弹性插接接头的数量，增加岩心管的总长度，同时配合适合长度的钻具外管，可快速提升回次进尺长度，有效减少提、下钻的频率，减少辅助时间的使用，提高钻探施工使用效率。组合式插接半合岩心管和双向弹性插接接头之间的相互配合尺寸设计一致，有效提升了零件的互换性，提高了零件的重复利用性能，更有利于降低施工成本，提高钻探效率。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本专利技术取心钻具的插接式岩心管机构的结构示意图；图2为本专利技术弹性插接卡簧座结构示意图；图3为本专利技术双向弹性插接接头结构示意图；图4为本专利技术弹性插接安装头结构示意图；图5为本专利技术组合式插接半合岩心管结构示意图；图6为本专利技术组合式插接半合岩心管俯视示意图；图7为本专利技术拦卡簧结构示意图；图8为本专利技术拦卡簧俯视示意图；图9为本专利技术断心机构断心过程各零件相对位置变化示意图；图10为本专利技术单向阀机构闭合状态示意图；图11为本专利技术单向阀机构打开状态示意图；图12为本专利技术取心钻具的插接式岩心管机构拆卸过程示意图；其中，100
‑
取心钻具的插接式岩心管机构、1
‑
弹性插接卡簧座、2
‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种取心钻具的插接式岩心管机构，其特征在于：包括断心机构、组合式插接半合岩心管组和单向阀机构；所述组合式插接半合岩心管组一端卡接于所述断心机构的弹性插接卡簧座内，另一端卡接于弹性插接安装头内，所述弹性插接安装头远离所述组合式插接半合岩心管组的一端固定卡接有所述单向阀机构；所述断心机构包括拦卡簧和弹性插接卡簧座；所述组合式插接半合岩心管组包括至少两个通过双向弹性插接接头串行连接的组合式插接半合岩心管；所述单向阀机构包括钢球座、单动接头和钢球。2.根据权利要求1所述的取心钻具的插接式岩心管机构，其特征在于：所述组合式插接半合岩心管外壁上对称开设有两个环形结构的卡槽；所述组合式插接半合岩心管包括第一管部和第二管部，所述第一管部两端的径向截面均为圆环状结构，所述第一管部两端之间与所述第二管部卡接，且所述第一管部两端之间与所述第二管部卡接后的径向截面的轴向投影与所述第一管部两端的径向截面的轴向投影重合。3.根据权利要求2所述的取心钻具的插接式岩心管机构，其特征在于：所述双向弹性插接接头两端对称设置有多个卡爪，所述弹性插接卡簧座与所述组合式插接半合岩心管组连接的一端设置有多个所述卡爪，所述弹性插接安装头与所述组合式插接半合岩心管组连接的一端设置有多个所述卡爪；所述卡爪内侧设有与所述卡槽固定卡接的凸起，所述卡爪外侧末端设有限位部。4.根据权利要求3所述的取心钻具的插接式岩心管机构，其特征在于：所述弹性插接卡簧座上套设有第一弹簧，所述双向弹性插接接头上套设有第二弹簧，所述弹性插接安装头上套设有第三弹簧；所述第一弹簧一端与所述弹性插接卡簧座上的弹簧定位部抵接，另一端与套设于所述弹性插接卡簧座上的限位环抵接；所述第二弹簧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鑫淼，袁明昕，梁健，尹浩，
申请(专利权)人：中国地质科学院勘探技术研究所，
类型：发明
国别省市：