CN108798574B - 一种带减震功能的双轴承钻井取芯悬挂装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种带减震功能的双轴承钻井取芯悬挂装置，包括上接头、叠簧套、叠簧组、导向螺栓、叠簧压盖、上轴承对、滚珠、悬挂心轴、下轴承对、悬挂接头。叠簧套、对合组合的叠簧组、导向螺栓和叠簧压盖组成叠簧减震总成放置于上接头内腔内，并设置有初始预压力，在钻井取芯过程中，对内筒起减震作用。通过使用本装置能有效降低内筒及岩芯轴向压力载荷的波动幅度，对岩芯柱进行保护，降低轴向震动对岩芯柱的破坏，降低堵芯概率，提高取芯收获率。
Description
技术领域
本发明涉及石油、天然气勘探钻井取芯工具技术领域，具体是一种带减震功能的双轴承钻井取芯悬挂装置。
背景技术
在钻井取芯过程中，取芯钻头破岩过程中主要依靠对岩石轴向冲击和周向的切削，其中轴向冲击震动对地层岩石破岩是有利的，但是，过大的轴向震动对已经进筒岩芯同时也会产生破坏，不利于岩芯成柱，增加了取芯过程中堵芯概率。
中国实用新型专利“一种密闭取芯工具双轴承悬挂装置”，专利号“201320014176.3”，公开日期“2013-08-14”，提出了一种取芯工具用双轴承悬挂装置，其包括上接头、承托推力轴承、中空的分水悬挂轴、承压推力轴承、推力轴承托和限位接头；其中：分水悬挂轴上端有径向外凸的凸台，分水悬挂轴的凸台下方通过承压推力轴承悬挂在推力轴承托内端面上，分水悬挂轴凸台上方通过承托推力轴承和上接头构成旋转配合；分水悬挂轴下端与限位接头连接，分水悬挂轴上端部连同承托推力轴承和承压推力轴承通过推力轴承托固定连接在上接头内。该装置用于实现密闭取芯工具的“双筒单动”，从一定程度上解决了内岩芯筒相对于岩芯周向转动问题，降低了堵芯概率发生，但主要应用于密闭取芯工具，没有推广应用到常规取芯工具，且没有解决内筒的轴向震动问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供适用于常规钻井取芯工具的一种带减震功能的双轴承钻井取芯悬挂装置。
本发明的技术方案包括：
一种带减震功能的双轴承钻井取芯悬挂装置装置，包括上接头、轴承、悬挂心轴和悬挂接头，其中：上接头和悬挂接头连接后构成中空结构的外筒体，在上接头的内壁上部和悬挂接头内壁的下部均设置截止台阶，截止台阶之间形成空腔，空腔内设置由叠簧套、叠簧压盖和悬挂心轴、轴承依次连接后构成中空结构的内筒体，内筒体与外筒体之间构成旋转配合，叠簧套和叠簧压盖轴向插接后通过外部的导向螺栓和导向槽将二者连接构成轴向滑动、周向限位配合，并在叠簧套和叠簧压盖对合端设置叠簧组，叠簧压盖和悬挂心轴固定连接后在其外部设置轴承槽，轴承套于轴承槽内。
上述方案进一步包括：叠簧组置于叠簧套内腔，叠簧压盖***叠簧套内并压住叠簧组；叠簧压盖有两个对称的螺栓孔，与导向螺栓螺纹连接，导向螺栓螺纹部分旋入叠簧压盖，叠簧套本体开有两个对称的导向槽，导向螺栓圆柱头部分位于叠簧套导向槽内。
上接头下端与悬挂接头螺纹连接，叠簧压盖下端与悬挂心轴螺纹连接。
叠簧组由1-4个叠簧对合组成，轴承为两组沿轴向间隔设置。
本发明的优点是：通过应用本装置，钻井取芯过程中，利用叠簧组的减震作用，降低内筒及岩芯轴向压力载荷的波动幅度，对岩芯柱进行保护，有效降低轴向震动对岩芯柱的破坏作用，降低堵芯概率，提高取芯收获率。而本装置，装在取芯工具内筒总成上部，外筒总成内部，在不影响取芯钻头破岩效果的同时，降低了取芯工具内筒轴向震动波幅，能有效降低取芯过程中堵芯情况的发生。
附图说明
图1为本发明的一种带减震功能的双轴承钻井取芯悬挂装置结构示意图。
图2为本发明的内筒体部分的配合示意图。
图中：1.上接头、2.叠簧套、3.叠簧组、4.导向螺栓、5.叠簧压盖、6.上轴承、7.滚珠、8.悬挂心轴、9.下轴承、10.悬挂接头、11.叠簧套导向槽。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式，对本发明作进一步描述。
参照图1，一种带减震功能的双轴承钻井取芯悬挂装置结构示意图，包括上接头1、叠簧套2、叠簧组3、导向螺栓4、叠簧压盖5、上轴承6、滚珠7、悬挂心轴8、下轴承9和悬挂接头10。
叠簧套3置于上接头1内腔，并放置三组对合组合的叠簧组3，叠簧套3下端和叠簧压盖5组合并通过导向螺栓5进行周向限位；叠簧压盖5下端与悬挂心轴8通过螺纹连接；悬挂心轴8本体加工有轴承承托凸台，凸台上下分别设置上轴承6和下轴承9，并悬挂于悬挂接头10的承压面上，悬挂心轴8下端通过螺纹依次连接分水接头和取芯内筒总成。
参照图1、2，叠簧套2、对合组合的叠簧组3、导向螺栓4和叠簧压盖5组成叠簧减震总成；叠簧组3放置于叠簧套2内腔，叠簧压盖5***叠簧套2压住叠簧组3；叠簧压盖5有两个对称的螺栓孔，与导向螺栓4螺纹连接，导向螺栓4螺纹部分完全旋入叠簧压盖5，仅留出圆柱头部分；叠簧套2本体开有两个对称的导向槽11，导向螺栓4圆柱头***叠簧套2导向槽内，限制叠簧套2周向转动，使叠簧套2能沿叠簧压盖5与导向螺栓4的组合轴向滑动；叠簧压盖5下端与悬挂心轴8螺纹连接。
上接头1内腔设计用来放置叠簧减震总成，内腔加工有截止台阶，压合于叠簧套2上表面，叠簧套2可沿上接头1内壁上下滑动；上接头1下端与悬挂接头10螺纹连接，悬挂接头10下端与取芯外筒通过螺纹连接。
叠簧减震总成设置有初始预压力，在钻井取芯过程中，取芯内筒在钻压作用下受轴向压力，通过悬挂心轴8传递到叠簧压盖5，当该轴向压力超过设定的初始压力值后，叠簧压盖5上移，叠簧组3压缩并储存能量；当下部内筒总成受到的轴向压力减小，小于叠簧初始预压力时，叠簧压盖5下移，叠簧组3伸长并释放能量，有效降低内筒受轴向压力变化的波幅，对岩芯起减震作用，降低堵芯概率。
Claims (4)
1.一种带减震功能的双轴承钻井取芯悬挂装置，包括上接头、轴承、悬挂心轴和悬挂接头，其特征在于：上接头和悬挂接头连接后构成中空结构的外筒体，在上接头的内壁上部和悬挂接头内壁的下部均设置截止台阶，截止台阶之间形成空腔，空腔内设置由叠簧套、叠簧压盖和悬挂心轴、轴承依次连接后构成中空结构的内筒体，内筒体与外筒体之间构成旋转配合，其中，叠簧套和叠簧压盖轴向插接后通过外部的导向螺栓和导向槽将二者连接构成轴向滑动、周向限位配合，并在叠簧套和叠簧压盖对合端设置叠簧组，叠簧压盖和悬挂心轴固定连接后在其外部设置轴承槽，轴承套于轴承槽内。
2.根据权利要求1所述的带减震功能的双轴承钻井取芯悬挂装置，其特征在于：叠簧组置于叠簧套内腔，叠簧压盖***叠簧套内并压住叠簧组；叠簧压盖有两个对称的螺栓孔，与导向螺栓螺纹连接，导向螺栓螺纹部分旋入叠簧压盖，叠簧套本体开有两个对称的导向槽，导向螺栓圆柱头部分位于叠簧套导向槽内。
3.根据权利要求2所述的带减震功能的双轴承钻井取芯悬挂装置，其特征在于：上接头下端与悬挂接头螺纹连接，叠簧压盖下端与悬挂心轴螺纹连接。
4.根据权利要求1、2或3所述的带减震功能的双轴承钻井取芯悬挂装置，其特征在于：叠簧组由1-4个叠簧对合组成，轴承为两组沿轴向间隔设置。
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