CN213573981U - 一种适于软硬互层地层的取心钻具 - Google Patents
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Abstract
一种适于软硬互层地层的取心钻具，设有外管总成和内管总成；所述外管总成连接在钻柱下方，包括由上至下依次装配的弹卡挡头、弹卡室、座环、外管和钻头；所述内管总成通过绳索打捞器投放于外管总成内，包括由上至下依次装配的捞矛头、弹卡、悬挂环、传扭轴、传扭套、单向阀、内管和内管钻头；所述外管总成通过弹卡挡头推动内管总成中弹卡为内管总成提供回转动力，再通过传扭轴与传扭套配合驱动内管钻头旋转；在所述悬挂环和传扭套之间设置压缩弹簧，所述压缩弹簧套装在传扭轴外面。本实用新型通过对内管总成结构的优化设计，使其可根据地层结构的变化自动调整取心钻进方式，达到保证取心质量、延长内管钻头工作寿命的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种绳索取心钻具，尤其是一种适于软硬互层地层的取心钻具。
背景技术
软硬互层地层是指两种软硬程度不同的地层结构反复出现，表现为地层不规律的变化，例如一层较软的粘土、粉砂之下，可能变为较硬的砾石层、含砾砂层，再下面可能又变为粘土、粉砂地层。针对软硬互层地层在钻孔取心作业时，如果使用普通的绳索取心钻具，由于内管的卡簧座在钻头以上位置，泥浆对粘土、粉砂等较软地层冲蚀较严重，影响取心质量；而使用内管超前的绳索取心钻进时，由于钻井液冲洗不到内管钻头位置，当遇到砾石层、含砾砂层等较硬地层时，又容易发生内管钻头岩心堵死、烧钻等问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种适于软硬互层地层的取心钻具，旨在通过对内管总成结构的优化设计，使其可根据地层结构的变化自动调整取心钻进方式，达到保证取心质量、延长内管钻头工作寿命的目的。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种适于软硬互层地层的取心钻具，设有外管总成和内管总成；所述外管总成连接在钻柱下方，包括由上至下依次装配的弹卡挡头、弹卡室、座环、外管和钻头；所述内管总成通过绳索打捞器投放于外管总成内，包括由上至下依次装配的捞矛头、弹卡、悬挂环、传扭轴、传扭套、单向阀、内管和内管钻头；所述内管总成中的悬挂环搭载于外管总成的座环上，内管总成中的弹卡张开后卡接在外管总成的弹卡室内；所述外管总成通过弹卡挡头推动内管总成中弹卡为内管总成提供回转动力，再通过传扭轴与传扭套配合驱动内管钻头旋转；在所述悬挂环和传扭套之间设置压缩弹簧，所述压缩弹簧套装在传扭轴外面。
上述适于软硬互层地层的取心钻具，所述传扭轴与传扭套通过花键配合实现扭矩传递，并在传扭轴下端设置用于限定传扭套下限位置的锁止螺母。
上述适于软硬互层地层的取心钻具，在所述内管与内管钻头连接部位设置卡簧。
本实用新型为一种适于软硬互层地层的取心钻具，它在内管总成的悬挂环和传扭套之间设置压缩弹簧，因此当地层软硬情况发生变化时，可通过压缩弹簧自动控制内管钻头伸出的长度，地层较软时，内管钻头超前外管总成中钻头的长度较长，此时内管钻头不受泥浆冲洗，可有效保护岩心，在地层***后，压缩弹簧被压缩，内管缩回至与外管总成钻头齐平，此时内管钻头受到泥浆的冲洗，可有效冷却内管钻头以防止出现烧钻现象。由此可见，本实用新型不仅保证了软弱地层岩心不受冲刷，也避免了在砂层、含砾砂层等较硬地层中发生岩心堵塞和内管钻头烧钻事故，从而达到了达到保证取心质量、延长内管钻头工作寿命的目的。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图（内管钻头处于伸出状态）；
图2是内管钻头处于缩回状态时本实用新型结构示意图。
图中各标号清单为：
1、弹卡挡头，2、弹卡室，3、座环，4、外管，5、钻头，6、捞矛头，7、弹卡，8、悬挂环，9、压缩弹簧，10、传扭轴，11、传扭套，12、锁止螺母，13、单向阀，14、内管，15、卡簧，16、内管钻头。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。
参看图 1，本实用新型所述的适于软硬互层地层的取心钻具，设有外管总成和内管总成；所述外管总成连接在钻柱下方，包括由上至下依次装配的弹卡挡头1、弹卡室2、座环3、外管4和钻头5；所述内管总成通过绳索打捞器投放于外管总成内，包括由上至下依次装配的捞矛头6、弹卡7、悬挂环8、传扭轴10、传扭套11、单向阀13、内管14和内管钻头16，并在内管14与内管钻头16连接部位设置卡簧15；所述内管总成中的悬挂环8搭载于外管总成的座环3上，内管总成中的弹卡7张开后卡接在外管总成的弹卡室2内；所述外管总成通过弹卡挡头1推动内管总成中弹卡7为内管总成提供回转动力，再通过传扭轴10与传扭套11配合驱动内管钻头旋转；在所述悬挂环8和传扭套11之间设置压缩弹簧9，所述压缩弹簧9套装在传扭轴10的外面；所述传扭轴10与传扭套11通过花键配合实现扭矩传递，并在传扭轴10下端设置用于限定传扭套11下限位置的锁止螺母12；当地层结构发生变化时，内管钻头16受到的压力随之改变，可通过压缩弹簧9压缩量的变化自动控制内管钻头16伸出与缩回状态的切换。
参看图1，本实用新型所述的适于软硬互层地层的取心钻具，在自然状态时，传扭套11和其下方连接的内管14处于下方极限位置，此时内管钻头16位于外管总成中钻头5下方，处于内管超前钻进状态。开始钻进时，钻柱旋转并下放，带动钻头5和内管钻头16依次接触孔底，当孔底地层较软时，内管钻头16受到向上的挤压力较小，压缩弹簧9不回缩或稍回缩，此时即处于内管超前钻进状态，进入内管14中的岩心不会受到钻井液的冲蚀。
参看图2，本实用新型所述的适于软硬互层地层的取心钻具，当钻进过程中地层***时，压缩弹簧9开始逐渐压缩，内管钻头16随之逐渐回缩至钻头5内，此时即为内管不超前钻进状态，内管钻头16开始受到钻井液冲洗冷却，可防止烧钻、岩心堵塞的情况发生；当地层再次***时，在压缩弹簧9弹力作用下，内管钻头16可自动伸出，自动切换至内管超前的钻进状态。
Claims (3)
1.一种适于软硬互层地层的取心钻具，其特征是，它设有外管总成和内管总成；所述外管总成连接在钻柱下方，包括由上至下依次装配的弹卡挡头（1）、弹卡室（2）、座环（3）、外管（4）和钻头（5）；所述内管总成通过绳索打捞器投放于外管总成内，包括由上至下依次装配的捞矛头（6）、弹卡（7）、悬挂环（8）、传扭轴（10）、传扭套（11）、单向阀（13）、内管（14）和内管钻头（16）；所述内管总成中的悬挂环（8）搭载于外管总成的座环（3）上，内管总成中的弹卡（7）张开后卡接在外管总成的弹卡室（2）内；所述外管总成通过弹卡挡头（1）推动内管总成中弹卡（7）为内管总成提供回转动力，再通过传扭轴（10）与传扭套（11）配合驱动内管钻头旋转；在所述悬挂环（8）和传扭套（11）之间设置压缩弹簧（9），所述压缩弹簧（9）套装在传扭轴（10）的外面。
2.根据权利要求1所述的适于软硬互层地层的取心钻具，其特征是，所述传扭轴（10）与传扭套（11）通过花键配合实现扭矩传递，并在传扭轴（10）下端设置用于限定传扭套（11）下限位置的锁止螺母（12）。
3.根据权利要求2所述的适于软硬互层地层的取心钻具，其特征是，在所述内管（14）与内管钻头（16）连接部位设置卡簧（15）。
Priority Applications (1)
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| CN202021944560.XU CN213573981U (zh) | 2020-09-08 | 2020-09-08 | 一种适于软硬互层地层的取心钻具 |
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Publications (1)
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| CN213573981U true CN213573981U (zh) | 2021-06-29 |
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ID=76569860
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN213573981U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114562226A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-31 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种取芯内管 |
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2020
- 2020-09-08 CN CN202021944560.XU patent/CN213573981U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114562226A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-31 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种取芯内管 |
| CN114562226B (zh) * | 2022-02-28 | 2024-03-12 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种取芯内管 |
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