本发明专利技术公开了一种防旋转支撑装置，包括中心轴、支撑壳体和支撑体；支撑体与支撑壳体径向滑动配合，且设置有能够径向活动至凸出于支撑壳体外侧的尖部；中心轴轴向穿设于支撑壳体，且开设有通水口，以用于从中心轴内导入液体以推动支撑体径向伸出。设置了可径向活动的支撑体，并设置了尖部，以使得支撑体径向向外活动中，尖部能够径向扎入至孔壁中，进而起到防旋转的效果，且可以在中心轴上设置有通水口，以可以借用工作时中心轴传输的高压液体，对支撑体形成推动，以在中心轴传输高压液体时起到防旋转效果。所以能够有效地解决定向取芯钻具防旋转效果不好的问题。本发明专利技术还公开了一种包括上述防旋转支撑装置的定向取芯钻具。种包括上述防旋转支撑装置的定向取芯钻具。种包括上述防旋转支撑装置的定向取芯钻具。
【技术实现步骤摘要】
防旋转支撑装置及定向取芯钻具
[0001]本专利技术涉及地质勘探
，更具体地说，涉及一种防旋转支撑装置，还涉及一种包括上述防旋转支撑装置的定向取芯钻具。
技术介绍
[0002]现有的定向钻进技术可分为滑动导向和旋转导向两种类型。滑动导向时，钻柱不旋转，采用井底动力工具带动钻头旋转，如螺杆钻具、涡轮钻具等。旋转导向系统主要包括推靠式结构和指向式结构，推靠式结构是偏置机构在钻头附近偏置钻头直接给钻头提供侧向力，指向式结构是偏置机构直接或间接偏置连接钻头的主轴使其弯曲来使钻头指向钻孔轨迹控制方向，指向式结构的孔壁相比推靠式结构的孔壁更光滑。相关技术在石油钻井领域应用较为成熟，但在地质取芯勘探领域，应用较少，主要因为定向取芯钻具内部需有较大取芯空间，相关结构需进一步改进，且成本较高。
[0003]现有的定向取芯技术主要是采用螺杆钻具进行定向钻孔，不取芯，到达设计取芯位置后，再采用常规取芯钻具进行取芯钻进。该方法取芯长度有限，取芯钻进轨迹不可控，获取的地质信息有限，而且操作复杂，钻进效率低。
[0004]如中国公开专利CN108005579A公开了一种基于径向驱动力的旋转导向装置，包括:旋转轴，所述旋转轴旋转驱动工具头，所述旋转轴包括上轴部、下轴部和可转向部，所述上轴部和所述下轴部通过所述可转向部可转向地连接；安装于所述上轴部的非旋转体，所述非旋转体在所述旋转轴旋转驱动所述工具头时在周向上相对于所述旋转轴大体上呈非旋转状态，所述下轴部包括与所述非旋转体至少部分地轴向重合的肋部，所述非旋转体包括在周向上均匀分布的至少三个液压驱动机构，所述至少三个液压驱动机构适于分别可控地产生径向驱动力，所述径向驱动力作用于与所述非旋转体重合的肋部以使得所述下轴部相对于所述可转向部产生偏转。该装置导向装置的外壳即非旋转体，采用推靠式结构，相比指向式结构，孔壁较粗糙；采用三个独立的液压驱动机构设计，结构复杂；且不能取芯。
[0005]如中国公开专利CN112096328A公开了一种井内随钻井壁支撑机构，属于钻井工具
，由外壳和液力支撑组件所组成，液力支撑组件安装在外壳内部，通过控制高压微型泵实现弹性液力支撑的膨胀，当弹性液力支撑膨胀到一定程度时会与井壁进行紧密接触，井内随钻井壁支撑机构与井壁进行支撑，控制高压微型泵使弹性液力支撑缩回，井内随钻井壁支撑机构脱离井壁，同时高压微型泵的压力还能由微型蓄能器进行保持。该机构外壳内有多种流道，加工复杂；以高压微型泵控制弹性液力支撑的收缩，所需径向安装空间较大；且不能取芯。
[0006]如中国公开专利CN111894456A公开了一种可用于取芯的机械式准静态推靠垂直钻井工具，涉及钻井工具
，该工具的稳定平台外壳通过中间转动外壳与钻头接头连接，钻头接头用于连接钻头。钻井过程中钻压与扭矩通过稳定平台外壳、中间传动外壳以及钻头接头传递给钻头，不需要设置内钻杆，该工具中心留有布置取芯筒的空间，可实现边垂直钻井边取芯，且工具小型化能力好，可用于小直径井眼垂直取芯钻进。另外，该工具的
执行机构在纠斜过程中可保持不转或缓慢转动，有效降低了推靠翼肋磨损速率，提高了工具使用寿命，且纠斜过程中，位于井眼高边一侧的推靠翼肋始终处于打开状态，无滞后时间，推靠力响应迅速，可配合孕镶取心钻头在高转速工况下使用。该方案的执行机构可起到一定防旋转作用，但其与孔壁接触面为圆弧形结构，周向摩擦阻力较小，防旋转效果较差。
[0007]目前定向取芯钻具在使用时，很容易导致前部壳体跟随转动，进而导致钻进方向改变。
[0008]综上所述，如何有效地解决定向取芯钻具防旋转效果不好的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
[0009]有鉴于此，本专利技术的第一个目的在于提供一种防旋转支撑装置，该防旋转支撑装置可以有效地解决定向取芯钻具防旋转效果不好的问题，本专利技术的第二个目的是提供一种包括上述防旋转支撑装置的定向取芯钻具。
[0010]为了达到上述第一个目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0011]一种防旋转支撑装置，包括中心轴、支撑壳体和支撑体；所述支撑体与所述支撑壳体径向滑动配合，且设置有能够径向活动至凸出于所述支撑壳体外侧的尖部；所述中心轴轴向穿设于所述支撑壳体，且开设有通水口，以用于从所述中心轴内导入液体以推动所述支撑体径向伸出。
[0012]在该防旋转装置中，在使用时，当需要钻进时，需要通过中心轴向钻头的端面输送高压液体，一般为高压水，而当流经至通水口处时，会有部分高压液体通过通水口流出，以去推动支撑体径向外移，以使得支撑体上尖部径向外移过程中，能够扎入至孔壁中，此时可以阻止支撑壳体相对孔壁转动，以避免钻进过程中支撑壳体转动。而无需转进时，此时将不需要再通过中心轴输入高压液体，在没有高压液体推动下，那么支撑体将不再受到径向内侧支撑，在外力作用下，会径向向内移动，以使得尖部不再扎入至孔壁中，即不再进行防旋转。在该防旋转装置中，设置了可径向活动的支撑体，并设置了尖部，以使得支撑体径向向外活动中，尖部能够径向扎入至孔壁中，进而起到防旋转的效果，且可以在中心轴上设置有通水口，以可以借用工作时中心轴传输的高压液体，对支撑体形成推动，以在中心轴传输高压液体时起到防旋转效果。综上所述，该防旋转支撑装置能够有效地解决定向取芯钻具防旋转效果不好的问题。
[0013]优选地，还包括能够轴向活动的活塞；所述活塞一端通过工作斜面与所述支撑体相抵，以在轴向向所述支撑体活动时，能够推动所述支撑体径向向外移动；所述活塞远离所述支撑体的一侧形成与所述通水口连通的推动腔。
[0014]优选地，还包括复位弹簧，以用于阻止所述活塞向所述支撑体移动。
[0015]优选地，还包括活塞外壳，所述活塞与所述活塞外壳滑动配合；所述活塞外壳一端与所述支撑壳体连接，另一端连接有联轴器。
[0016]优选地，所述支撑体的两端分别对应设置所述活塞。
[0017]优选地，所述活塞呈管型，且套设于所述中心轴设置。
[0018]优选地，所述活塞内外侧均设置有密封槽，且外侧的所述密封槽设置有密封所述活塞与所述活塞外壳之间间隙的密封圈，内侧的所述密封槽设置有密封所述活塞与所述中
心轴之间间隙的密封圈。
[0019]优选地，所述中心轴的周向设置有多个所述支撑体。
[0020]优选地，所述支撑体沿轴向设置有多个圆柱，各个所述圆柱上均设置有所述尖部，所述支撑壳体上径向圆孔与所述圆柱相配合。
[0021]为了达到上述第二个目的，本专利技术还提供了一种定向取芯钻具，该定向取芯钻具包括上述任一种防旋转支撑装置，还包括钻头，所述钻头安装于所述防旋转支撑装置的中心轴的前端。由于上述的防旋转支撑装置具有上述技术效果，具有该防旋转支撑装置的定向取芯钻具也应具有相应的技术效果。
附图说明
[0022]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，下面将对实施例或现有技术描述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本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种防旋转支撑装置，其特征在于，包括中心轴(4)、支撑壳体(6
‑
3)和支撑体(6
‑
4)；所述支撑体(6
‑
4)与所述支撑壳体(6
‑
3)径向滑动配合，且设置有能够径向活动至凸出于所述支撑壳体(6
‑
3)外侧的尖部(6
‑4‑
2)；所述中心轴(4)轴向穿设于所述支撑壳体(6
‑
3)，且开设有通水口，以用于从所述中心轴(4)内导入液体以推动所述支撑体(6
‑
4)径向伸出。2.根据权利要求1所述的防旋转支撑装置，其特征在于，还包括能够轴向活动的活塞(6
‑
9，6
‑
12)；所述活塞一端通过工作斜面(6
‑9‑
1)与所述支撑体(6
‑
4)相抵，以在轴向向所述支撑体(6
‑
4)活动时，能够推动所述支撑体(6
‑
4)径向向外移动；所述活塞远离所述支撑体(6
‑
4)的一侧形成与所述通水口连通的推动腔。3.根据权利要求2所述的防旋转支撑装置，其特征在于，还包括复位弹簧(6
‑
8，6
‑
15)，以用于阻止所述活塞(6
‑
9，6
‑
12)向所述支撑体(6
‑
4)移动。4.根据权利要求3所...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖金军，刘郡，易达云，李俊，汪灿，张坚，范远哲，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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