一种定向绳索取芯钻具及其钻探方法技术

本发明专利技术公开了一种定向绳索取芯钻具及其钻探方法，该钻具包括外管单元、与外管单元配合使用的内管单元以及用于打捞内管单元的打捞单元，外管单元包括依次同轴设置的取芯钻头、外管管体、弹卡室、取芯钻杆和水便；内管单元包括依次同轴设置的岩芯管、与弹卡室匹配卡接的弹卡和失速制动装置，失速制动装置为本发明专利技术记载的失速制动装置，打捞单元与失速制动装置的捞矛头连接。本发明专利技术的钻具能够根据孔斜数据调整取芯钻头方位角，对钻孔轨迹进行调整，不需要提出整个钻杆柱，实现连续定向取芯钻探，可极大节省劳动力，增加单位时间钻进回次，提高效率。

A kind of directional rope core drilling tool and its drilling method

【技术实现步骤摘要】
一种定向绳索取芯钻具及其钻探方法
本专利技术涉及属于钻探
，尤其涉及一种定向绳索取芯钻具及其钻探方法。
技术介绍
国内定向钻探技术在煤矿和石油勘探领域使用广泛。石油勘探井中使用了绳索取芯和螺杆定向全面钻进的组合钻进工艺。连续定向取芯钻进技术可适时掌握和调整勘探取芯孔的钻孔轨迹，使之沿预设的勘探轨迹延伸，提高单孔辐射区域，使勘探目标更加明确和具体。目前国内无相关技术可解决连续定向取芯的难题。而且，在钻探过程中，易出现内管钻具卡滞，导致无法打捞，强力打捞易导致打捞钢丝绳在钻杆内或钻杆外断裂，难以提钻检修，极大影响钻探效率；上仰孔钻探过程中，打捞内管钻具时，其重力在钻杆柱轴线方向的分力与打捞钢丝绳拉力同时作用，易导致内管钻具整体加速下滑，冲出钻杆，导致设备和人员伤害事故。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种定向绳索取芯钻具及其钻探方法，解决连续定向取芯的工程技术难题，以及现有的绳索取芯钻具在钻探过程中易出现内管钻具卡滞、上仰孔钻探过程内管钻具失速下滑的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定向绳索取芯钻具用失速制动装置，其特征在于，包括捞矛头(208)、制动体(209)、制动弹簧(210)、卡块(211)、用于复位卡块(211)的复位弹簧(212)和支撑件(213)；/n所述的制动体(209)中心设置有沿制动体(209)轴向贯通的用于设置捞矛头(208)的第一通孔(214)；所述的捞矛头(208)上设置有限制捞矛头(208)沿制动体(209)轴向移动距离的第一限位块(215)和第二限位块(216)，所述的第一限位块(215)和第二限位块(216)分别设置在制动体(209)的两端，所述的制动弹簧(210)的两端分别挤顶在第一限位块(215)和第一通孔(214)上，制动弹簧...

【技术特征摘要】
1.一种定向绳索取芯钻具用失速制动装置，其特征在于，包括捞矛头(208)、制动体(209)、制动弹簧(210)、卡块(211)、用于复位卡块(211)的复位弹簧(212)和支撑件(213)；
所述的制动体(209)中心设置有沿制动体(209)轴向贯通的用于设置捞矛头(208)的第一通孔(214)；所述的捞矛头(208)上设置有限制捞矛头(208)沿制动体(209)轴向移动距离的第一限位块(215)和第二限位块(216)，所述的第一限位块(215)和第二限位块(216)分别设置在制动体(209)的两端，所述的制动弹簧(210)的两端分别挤顶在第一限位块(215)和第一通孔(214)上，制动弹簧(210)的弹力方向沿第一通孔(214)轴向；靠近第一限位块(215)处的捞矛头(208)端部设置为锥形；
所述的支撑件(213)设置在第一通孔(214)四周，支撑件(213)上设置有供卡块(211)穿过的第二通孔，所述的第二通孔沿垂直第一通孔(214)方向；所述的复位弹簧(212)的弹力方向沿第二通孔方向，所述的捞矛头(208)通过其锥形端部挤顶卡块(211)逐渐向外侧移动直至挤顶在取芯钻杆(104)内壁上。


2.如权利要求1所述的定向绳索取芯钻具用失速制动装置，其特征在于，所述的制动体(209)中心设置有与第一通孔(214)同轴的第三通孔(217)和第四通孔(218)，所述的第三通孔(217)的直径大于第一通孔(214)，第四通孔(218)的直径大于第三通孔(217)，第四通孔(218)沿轴向的长度为捞矛头(208)沿轴向的移动距离。


3.如权利要求1所述的定向绳索取芯钻具用失速制动装置，其特征在于，所述的卡块(211)为T型杆体，卡块(211)的横端设置在支撑件(213)的外侧，卡块(211)的竖端的圆周上设置有凹槽，复位弹簧(212)的两端分别挤顶在支撑件(213)和凹槽底部；卡块(211)的竖端末端设置为圆弧面。


4.一种定向绳索取芯钻具，包括外管单元(1)、与外管单元(1)配合使用的内管单元(2)以及用于打捞内管单元(2)的打捞单元(3)，其特征在于，
所述的外管单元(1)包括依次同轴设置的取芯钻头(101)、外管管体(102)、弹卡室(103)、取芯钻杆(104)和水便(105)；
所述的内管单元(2)包括依次同轴设置的岩芯管(201)、卡接在弹卡室(103)内的弹卡(202)和失速制动装置(203)，所述的失速制动装置(203)为权利要求1至3任一项所述的失速制动装置；
所述的打捞单元(3)在打捞内管单元(2)时与失速制动装置(203)的捞矛头(208)连接。


5.如权利要求4所述的定向绳索取芯钻具，其特征在于，所述的外管管体(102)包括第一接头(106)、中空螺杆(107)和第二接头(108)，所述的第一接头(106)、第二接头(108)均为中空结构；所述的第一接头(106)通过扶正器(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹祖杰，田宏亮，常江华，凡东，鲁飞飞，张阳，王振亚，
申请(专利权)人：中煤科工集团西安研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61