密封液繩索取心鉆具制造技術

本發明專利技術涉及一種密封液繩索取心鉆具，包括內管及外管，外管的上端與鉆桿連接，外管的下端管口安裝有鉆頭，內管的上端與打撈裝置連接，內管的下端管腔內滑動設置有上、下活塞，上、下活塞與內管之間設置有用于裝載密封液的腔室，內管的下端管口構成巖心的入口，下活塞上升的過程中，下活塞與內管之間有密封液通過的間隙，內管的下端還設置有用于截斷巖心的卡簧，鉆桿在驅動外管轉動的過程中實現鉆具的鉆進，巖心驅使下活塞上移的過程中，使得下活塞與內管產生密封液通過的間隙，密封液由間隙流出，并且粘附在巖心上，實現對巖心的包附，防止巖心的污染，減少巖心氣體的外泄，利用卡簧將巖心截斷，利用打撈裝置從而將內管從外管內抽出。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及地質巖心鉆探
，亦可用于石油、天然氣鉆井取心鉆探領域，具體涉及一種密封液繩索取心鉆具。
技術介紹
傳統的石油、天然氣大直徑鉆井采取密封巖心都要進行提鉆采取巖心。深井提下一趟鉆具，要耗費大量的時間，影響鉆井工作效率，使成本上升；地質巖心鉆探雖然實現了不提鉆繩索取心鉆進工藝方法，然而，巖心在的上提的過程中，由于巖心處在外漏的狀態，巖心很容易受到污染，巖心內的氣體容易外泄，嚴重影響巖心的數據分析準確度。上述兩種傳統取心方法均存在諸多不足。另外，傳統的石油、天然氣鉆井密閉取心鉆具結構復雜，用途單一。
技術實現思路
本專利技術的目的是：提供一種密封液繩索取心鉆具，鉆取巖心的同時，能夠實施對巖心的密封，提高鉆探密封取心的速度及工作效率，節約鉆探成本。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案是：密封液繩索取心鉆具，包括內管及外管，所述外管的上端與鉆桿連接，外管的下端管口安裝有鉆頭，內管的上端與打撈裝置連接，內管的下端管腔內滑動設置有上、下活塞，所述上、下活塞與內管之間設置有用于裝載密封液的腔室，所述內管的下端管口構成巖心的入口，所述下活塞上升的過程中，下活塞與內管之間有密封液通過的間隙，內管的下端還設置有用于截斷巖心的卡簧。本專利技術還具備以下特征：所述內管的下端連接有內管短接管，所述內管短接管的內徑與下活塞的外徑吻合，下活塞滑動密封設置在內管短接管內，所述內管的內徑大于下活塞的外徑。所述內管的上端連接有內管接頭，所述內管接頭上開設有臺階孔，所述臺階孔孔長方向豎直，臺階孔的大尺寸端位于上端，所述上活塞滑動密封設置在臺階孔的大尺寸端內。所述內管短接管與下活塞之間均開設有定位孔，所述定位孔內設置有定位銷。所述內管短接管的下端管口連接有卡簧座，所述卡簧設置在卡簧座內。所述內管接頭的臺階孔上孔端安裝有限位擋頭，所述限位擋頭與上活塞構成貼合或遠離配合，所述限位擋頭上開設有連通孔。所述鉆頭設置有多個通水孔，所述通水孔的兩端分別與內管與外管之間的間隙及外界連通。所述內管接頭的上端連接有分水接頭，連通孔處設置有球閥座，所述球閥座設置在分水接頭的管腔內，球閥座的閥口設置有鋼球，分水接頭的外壁設置有連通外管管腔的連通口。與已有技術相比，本專利技術的有益效果體現在：鉆桿在驅動外管轉動的過程中，從而連動外管下端的鉆頭轉動，進而實現鉆具的鉆進，巖心由內管下端的管口進入內管內，巖心驅使下活塞上移的過程中，從而使得下活塞與內管產生密封液通過的間隙，密封液由間隙流出，并且粘附在巖心上，從而實現對巖心的包附，防止巖心的污染，減少巖心氣體的外泄，達到密封巖心的目的，利用卡簧，從而將巖心截斷，利用打撈裝置從而將內管從外管內抽出，進而將巖心取出。附圖說明圖1是密封液繩索取心鉆具的剖面圖；圖2是圖1的I放大圖；圖3是圖1的II放大圖。具體實施方式結合圖1至圖3，對本專利技術作進一步地說明：密封液繩索取心鉆具，包括內管10及外管20，所述外管20的上端與鉆桿21連接，外管20的下端管口安裝有鉆頭22，內管10的上端與打撈裝置連接，其特征在于：內管10的下端管腔內滑動設置有上、下活塞11、12，所述上、下活塞11、12與內管10之間設置有用于裝載密封液的腔室13，所述內管10的下端管口構成巖心的入口，所述下活塞12上升的過程中，下活塞12與內管10之間有密封液通過的間隙，內管10的下端還設置有用于截斷巖心的卡簧14。本專利技術是在常規繩索取心鉆具結構的基礎上，將內管10下部設計為密封液取心結構，鉆探密封取心作業前，在上、下活塞11、12及內管10形成的密封腔室13中注滿配制好的粘性高、流動性好、附著力強、防水性好的密封液，由浮動上活塞11實現內、外管10、20液體壓力自動平衡，鉆進的巖心進入鉆頭22唇部后，推動下活塞12上移，此時下活塞12的密封線被打開，釋放出內管10中的密封液，使所鉆的巖心外圍全部包裹粘附密封液體，防止巖心污染，減少氣體外泄，達到密封巖心之目的。鉆進取心終了時，不需提鉆，從井上將鋼絲繩打撈裝置下入外管20總成內，即可把密封巖心打撈出地面；若不需要采用密封液取心鉆進時，則不安裝下活塞12即可轉為常規繩索取心鉆進。作為本專利技術的優選方案，所述內管10的下端連接有內管短接管30，所述內管短接管30的內徑與下活塞12的外徑吻合，下活塞12滑動密封設置在內管短接管30內，所述內管10的內徑大于下活塞12的外徑；上述優選方案中，當巖心驅動下活塞12剪斷定位銷15上行進入內管10中時，下活塞密封線被打開，密封液可以從內管10與下活塞12之間的間隙流出，并且粘附在巖心上，從而實現對巖心的絕大部分外表包附起來。當巖心進入內管10后，完全浸沒在密封液中，實現對巖心的全包裹密封。由于下活塞12在上移的過程中，會壓縮密封液腔室13內的密封液，為平衡腔室13內的壓力，所述內管10的上端連接有內管接頭40，上述的連接為螺紋連接即可，所述內管接頭40上開設有臺階孔401，所述臺階孔401孔長方向豎直，臺階孔401的大尺寸端位于上端，所述上活塞11滑動密封設置在臺階孔401的大尺寸端內；當腔室內的壓力恒定時，上活塞11處在固定的狀態，當下活塞12向上移動時，由于腔室13內的壓力升高，從而使得上活塞11上移，直至使得腔室13內的壓力處在恒定的狀態。為實現對下活塞12的固定，所述內管短接管30與下活塞12之間均開設有定位孔，所述定位孔內設置有定位銷15，當鉆桿21驅動外管20下移的過程中，巖心使得下活塞12向上移動，進而將定位銷15剪斷。所述內管短接管30的下端管口連接有卡簧座16，上述的連接為螺紋連接，所述卡簧14設置在卡簧座16內。在外管20停止鉆進時，利用打撈裝置將內管10向上提起，由于卡簧座16的作用，卡簧14沿著開口位置處產生徑向方向的收縮，在收縮的過程中，卡簧14將巖心牢牢地抱緊，在打撈裝置上提內管10的過程中，從而將卡簧14內的巖心截斷，進而方便將巖心打撈上來。為實現對上活塞11上移的限位，所述內管接頭40的臺階孔401上孔端安裝有限位擋頭41，所述限位擋頭41與上活塞11構成貼合或遠離配合，為方便將上活塞11上的泥漿及空氣排除，所述限位擋頭41上開設有連通孔411。為避免內管10與外管20之間的水流進入內管10內，所述鉆頭22設置有多個通水孔，所述通水孔的兩端分別與內管10與外管20之間的間隙及外界連通。該處的鉆頭22為底噴鉆頭，鉆頭22在鉆進的過程中，向內管10與外管20之間通入高壓水流，從而將內管10與外管20之間的間隙的水流排出，進而避免內管10與外管20之間的水流進入內管10內。所述內管接頭40的上端連接有分水接頭50，連通孔411處設置有球閥座42，所述球閥座42設置在分水接頭50的管腔內，球閥座42的閥口設置有鋼球43，分水接頭50的外壁設置有連通外管20管腔的連通口51；上述的分水接頭50用于平衡上活塞11的壓力差，在球閥座42及鋼球43構成的單向閥的作用下，泥漿等雜質無法從分水接頭50進入上活塞11內。具體應用中，鉆具要嚴格按裝配圖進行組裝，組裝程序先外后內，先下后上(從鉆頭22處開始)。密封取心內管總成裝配務必認真檢查上、下活塞11、12的密封圈的密封性能及內管總成的單動性能，調節好內外管總成底部與鉆頭22處間隙的通水和隔水性能。具體應用中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
密封液繩索取心鉆具，包括內管(10)及外管(20)，所述外管(20)的上端與鉆桿(21)連接，外管(20)的下端管口安裝有鉆頭(22)，內管(10)的上端與打撈裝置連接，其特征在于：內管(10)的下端管腔內滑動設置有上、下活塞(11、12)，所述上、下活塞(11、12)與內管(10)之間設置有用于裝載密封液的腔室(13)，所述內管(10)的下端管口構成巖心的入口，所述下活塞(12)上升的過程中，下活塞(12)與內管(10)之間有密封液通過的間隙，內管(10)的下端還設置有用于截斷巖心的卡簧(14)。

【技術特征摘要】
1.密封液繩索取心鉆具，包括內管(10)及外管(20)，所述外管(20)的上端與鉆桿(21)連接，外管(20)的下端管口安裝有鉆頭(22)，內管(10)的上端與打撈裝置連接，其特征在于：內管(10)的下端管腔內滑動設置有上、下活塞(11、12)，所述上、下活塞(11、12)與內管(10)之間設置有用于裝載密封液的腔室(13)，所述內管(10)的下端管口構成巖心的入口，所述下活塞(12)上升的過程中，下活塞(12)與內管(10)之間有密封液通過的間隙，內管(10)的下端還設置有用于截斷巖心的卡簧(14)。2.根據權利要求1所述的密封液繩索取心鉆具，其特征在于：所述內管(10)的下端連接有內管短接管(30)，所述內管短接管(30)的內徑與下活塞(12)的外徑吻合，下活塞(12)滑動密封設置在內管短接管(30)內，所述內管(10)的內徑大于下活塞(12)的外徑。3.根據權利要求1或2所述的密封液繩索取心鉆具，其特征在于：所述內管(10)的上端連接有內管接頭(40)，所述內管接頭(40)上開設有臺階孔(401)，所述臺階孔(401)孔長...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱恒銀，王強，蔡正水，程紅文，張龍，
申請(專利權)人：安徽省地質礦產勘查局三一三地質隊，
類型：發明
國別省市：安徽;34