一种可防止岩心卡堵的取心钻具制造技术

一种可防止岩心卡堵的取心钻具：所述取心钻具包括悬挂部分、双母接头一、双母接头二、球座部分、内管、钻头、钻柱和外管；所述钻柱下端和悬挂部分上端连接；所述双母接头一的上端内壁与悬挂部分的下端外壁螺纹连接；所述外管的上端外壁与悬挂部分的下端内壁螺纹连接；所述外管的下端连接钻头；所述双母接头二的下端内壁连接球座部分的上端外壁；增设有冲击部分、触发部分和受击部分；冲击部分和触发部分配合对受击部分进行撞击，从而震松内管内的卡堵岩心。本发明专利技术能够通过调节钻井液的液压来对内管内卡堵的岩心进行解堵，实用性强，能够及时解堵，大大提高了钻井效率，降低了工程成本。

【技术实现步骤摘要】
一种可防止岩心卡堵的取心钻具
本专利技术涉及一种取心钻具，特别是一种能够在岩心卡堵时，无需将取心钻具吊出地表，在地底就能将岩心疏通的取心钻具，属于地质勘探

技术介绍
在地质考察活动中，无论是对岩层的探测还是对石油地层的探测，都少不了取心这一关键环节。我们通过取心作业，将不同深度的岩心从地底取出，再对所取出的岩心进行数据采集，分析这些数据来获得地层深处的岩石力学、物理性能参数，从而了解所钻探地层的信息，以保障钻井、生产作业的安全且高效的开展。在目前的取心作业中，取心工具通过夹紧岩心的方式来将岩心从地层中拉断取出，对于较硬的地层，这种取心工具非常实用，取心成功率很高，但是对于破碎性地层，这种取心工具的成功率很低，甚至会取心失败；在对破碎性地层进行取心作业的过程中，岩心进入内筒后因震动或者自身原因发生破碎，破碎的岩心不成柱状，容易出现卡堵的情况；目前在岩心卡堵的情况发生时，解决的办法一般是将取心钻具从地表吊出，然后人工将卡堵的岩心拆解下来，但是这种方法往往会使得取心作业周期延长，关键层位地层资料获取失败，还可能会导致井壁垮塌，取心失败；因此，亟需结合实际作业难点，设计一种简单、经济、可靠且方便的可防止岩心卡堵的取心钻具。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可防止岩心卡堵的取心钻具，它不仅能够对内管里遭到堵塞的岩心进行解堵，而且还可以持续性进行解堵，达到随堵随解的目的，显著提高了取心成功率，极大地降低了取心作业的成本。本专利技术所述问题是通过以下技术方案解决的：一种可防止岩心卡堵的取心钻具：所述取心钻具包括悬挂部分、双母接头一、双母接头二、球座部分、内管、钻头、钻柱和外管；所述钻柱下端和悬挂部分上端连接；所述双母接头一的上端内壁与悬挂部分的下端外壁螺纹连接；所述外管的上端外壁与悬挂部分的下端内壁螺纹连接；所述外管的下端连接钻头；所述双母接头二的下端内壁连接球座部分的上端外壁；增设有冲击部分、触发部分和受击部分；所述触发部分的上端与双母接头一的下端螺纹连接；所述触发部分设置在冲击部分内；所述双母接头二的上端与触发部分的下端螺纹连接；所述球座部分的下端连接受击部分；所述受击部分的下端连接内管。上述可防止岩心卡堵的取心钻具，所述冲击部分包括：上筒盖、上活塞、回位弹簧一、活塞杆、活塞筒、下筒盖、回位弹簧二和冲击锤；所述上筒盖上端形状为空心圆盘，下端形状为空心圆筒；所述空心圆盘的内径和空心圆筒的内径相同且重合；所述上筒盖上端的空心圆盘部分的外径和双母接头一的外径相同；所述上筒盖上端的空心圆盘部分内壁和触发部分连接；所述上活塞为一中空圆盘，套设在触发部分上；所述回位弹簧一套设于触发部分上，且回位弹簧一的上端固定于上活塞下端面；所述活塞杆为上粗下细的中空圆管，其上端较粗部分的内径等于下端较细部分的内径，上端较粗部分的外径大于下端较细部分的外径；所述活塞杆套设在触发部分上，且活塞杆的外径小于回位弹簧一的内径；所述活塞杆上端部分的外径和上活塞外径相同；所述活塞杆上端面和回位弹簧一的下端固定连接；所述活塞筒为一空心圆筒，其上粗下细，上端较粗部分的内径小于下端较细部分的内径，上端较粗部分的外径等于下端较细部分的外径；所述活塞筒上端的内壁与上筒盖下端的外壁螺纹连接；所述下筒盖形状结构与上筒盖相同，下筒盖的上端形状为空心圆筒，下端形状为空心圆盘；所述下筒盖上端的外壁与活塞筒下端内壁螺纹连接；所述下筒盖的内径大于活塞杆下端较细部分的外径，且下筒盖的内径小于活塞杆上端较粗部分的外径；所述回位弹簧二的内径大于活塞杆的外径；所述回位弹簧二的外径大于下筒盖的内径；所述回位弹簧二的上端与下筒盖下端面固接；所述冲击锤上端形状为空心圆盘，下端形状为空心圆筒，冲击锤上端空心圆盘的内径小于冲击锤下端空心圆筒的内径，冲击锤上端空心圆盘的外径等于下端空心圆筒的外径；所述冲击锤的上端面和活塞杆固接；所述回位弹簧二的下端固接冲击锤的上端面。上述可防止岩心卡堵的取心钻具，所述触发部分包括：内筒、单向阀、浮阀轴、销子、浮阀和限位弹簧；所述内筒上端与双母接头一的下端螺纹连接；所述内筒内壁下端设置有锥形座，且此锥形座的轴心线上设置有一锥形通孔；所述内筒圆周上周向对称有四个单向阀；所述浮阀轴为一上粗下细的圆杆；所述浮阀为一锥形体，且其在轴线方向上设置有通孔，此通孔的直径小于浮阀轴粗端圆杆的直径，大于浮阀轴细端圆杆的直径；浮阀尖端朝下，浮阀上的通孔套设在浮阀轴的细端圆杆上；浮阀轴的粗端部分在水平面上设置有通孔，销子穿过此通孔，且销子的两端固定在内筒的内壁上；所述限位弹簧的内径大于浮阀轴细端圆杆的直径和浮阀垂直通孔的内径，限位弹簧的内径小于浮阀最粗端的直径，且限位弹簧套设于浮阀轴细端圆杆上，限位弹簧的上端与浮阀的下端接触；所述浮阀的锥形斜面形状和内筒内壁下端的锥形座上的锥形通孔的斜边形状重合。上述可防止岩心卡堵的取心钻具，增设有锁心管总成；所述锁心管总成包括锁心筒、限位键一、限位键二、限位孔、限位轴、卡槽和锁心板；所述内管下端内壁上周向对称设置有若干个限位槽，且限位槽所围成的圆内径小于内管内径；所述锁心筒为空心圆筒，且在其外壁上周向对称设置有限位键一，限位键一的数量与限位槽数量一致，限位键一插接在限位槽上与其配合设置；限位键一的长度大于锁心筒的高度；所述锁心板形状为扇形，锁心板的直径小于锁心筒外壁直径，大于锁心筒内壁直径；所述锁心板弧边设置有弧形贯穿孔，且贯穿孔的孔径大于弧形限位轴的截面直径；所述限位键二设置在锁心筒的上端面上，且限位键二处于限位键一内侧的正对面；所述限位键二上端面的水平面高度小于限位键一上端面的水平面高度；所述限位键二有两种贯穿结构，相邻的限位键二贯穿结构不同，第一种贯穿结构是限位键二在锁心筒圆周方向上设置有弧形限位孔，此弧形限位块贯穿限位键二的两侧，第二种贯穿结构是限位键二内侧面在锁心筒圆周方向上设置有卡槽；所述锁心板的圆弧边中间设置有一凹槽，用于卡接限位键二；所述锁心板圆弧边缘内部沿着圆弧边设置有弧形通孔，限位轴穿设过此弧形通孔；所述限位轴中间部分卡接在卡槽内，限位轴的两端设置在限位孔内；所述锁心板上端面和限位键二之间设置有扭簧。上述可防止岩心卡堵的取心钻具，所述球座包括钢球、球座本体、水眼二和锥座；所述球座本体上周向对称设置有四个水眼二，水眼二贯通球座本体的内外壁；所述球座本体外壁的水眼二上端设置有外螺纹，此外螺纹和双母接头二下端的内螺纹构成螺纹连接；所述球座本体内壁的水眼二下端设置有锥座；所述钢球设置在锥座上。上述可防止岩心卡堵的取心钻具，所述受击部分包括紧固环、限位环和撞击接头；所述紧固环和限位环的高度以及内外直径相同，且紧固环的内壁设置有内螺纹，限位环内壁光滑；所述球座本体外壁水眼下端设置有外螺纹，紧固环和此外螺纹构成螺纹连接；所述撞击接头根据内径不同分为上端部分、中端部分和下端部分，其中，撞击接头的上、中和下端部分的外径相同，内径依次减小；所述撞击接头套设在球座本体上，且撞击接头上端部分的上端面和紧固环的下端面接触；所述限位环套设在球座本体上，且限位环的上端面接触撞击接头上端部分的下端面；所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可防止岩心卡堵的取心钻具：所述取心钻具包括悬挂部分、双母接头一(1)、双母接头二、球座部分、内管(2)、钻头(3)、钻柱(4)和外管(5)；所述钻柱(4)下端和悬挂部分上端连接；所述双母接头一(1)的上端内壁与悬挂部分的下端外壁螺纹连接；所述外管(5)的上端外壁与悬挂部分的下端内壁螺纹连接；所述外管(5)的下端连接钻头(3)；所述双母接头二的下端内壁连接球座部分的上端外壁；其特征在于：增设有冲击部分、触发部分和受击部分；所述触发部分的上端与双母接头一(1)的下端螺纹连接；所述触发部分设置在冲击部分内；所述双母接头二的上端与触发部分的下端螺纹连接；所述球座部分的下端连接受击部分；所述受击部分的下端连接内管(2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种可防止岩心卡堵的取心钻具：所述取心钻具包括悬挂部分、双母接头一(1)、双母接头二、球座部分、内管(2)、钻头(3)、钻柱(4)和外管(5)；所述钻柱(4)下端和悬挂部分上端连接；所述双母接头一(1)的上端内壁与悬挂部分的下端外壁螺纹连接；所述外管(5)的上端外壁与悬挂部分的下端内壁螺纹连接；所述外管(5)的下端连接钻头(3)；所述双母接头二的下端内壁连接球座部分的上端外壁；其特征在于：增设有冲击部分、触发部分和受击部分；所述触发部分的上端与双母接头一(1)的下端螺纹连接；所述触发部分设置在冲击部分内；所述双母接头二的上端与触发部分的下端螺纹连接；所述球座部分的下端连接受击部分；所述受击部分的下端连接内管(2)。


2.根据权利要求1所述的可防止岩心卡堵的取心钻具，其特征在于：所述冲击部分包括：上筒盖(6)、上活塞(7)、回位弹簧一(8)、活塞杆(9)、活塞筒(10)、下筒盖(11)、回位弹簧二(12)和冲击锤(13)；所述上筒盖(6)上端形状为空心圆盘，下端形状为空心圆筒；所述空心圆盘的内径和空心圆筒的内径相同且重合；所述上筒盖(6)上端的空心圆盘部分的外径和双母接头一(1)的外径相同；所述上筒盖(6)上端的空心圆盘部分内壁和触发部分连接；所述上活塞(7)为一中空圆盘，套设在触发部分上；所述回位弹簧一(8)套设于触发部分上，且回位弹簧一(8)的上端固定于上活塞(7)下端面；所述活塞杆(9)为上粗下细的中空圆管，其上端较粗部分的内径等于下端较细部分的内径，上端较粗部分的外径大于下端较细部分的外径；所述活塞杆(9)套设在触发部分上，且活塞杆(9)的外径小于回位弹簧一(8)的内径；所述活塞杆(9)上端部分的外径和上活塞(7)外径相同；所述活塞杆(9)上端面和回位弹簧一(8)的下端固定连接；所述活塞筒(10)为一空心圆筒，其上粗下细，上端较粗部分的内径小于下端较细部分的内径，上端较粗部分的外径等于下端较细部分的外径；所述活塞筒(10)的内壁中间部分设置有泄压槽(45)；所述活塞筒(10)上端的内壁与上筒盖(6)下端的外壁螺纹连接；所述下筒盖(11)形状结构与上筒盖(6)相同，下筒盖(11)的上端形状为空心圆筒，下端形状为空心圆盘；所述下筒盖(11)上端的外壁与活塞筒(10)下端内壁螺纹连接；所述下筒盖(11)的内径大于活塞杆(9)下端较细部分的外径，且下筒盖(11)的内径小于活塞杆(9)上端较粗部分的外径；所述回位弹簧二(12)的内径大于活塞杆(9)的外径；所述回位弹簧二(12)的外径大于下筒盖(11)的内径；所述回位弹簧二(12)的上端与下筒盖(11)下端面固接；所述冲击锤(13)上端形状为空心圆盘，下端形状为空心圆筒，冲击锤(13)上端空心圆盘的内径小于冲击锤(13)下端空心圆筒的内径，冲击锤(13)上端空心圆盘的外径等于下端空心圆筒的外径；所述冲击锤(13)的上端面和活塞杆(9)固接；所述回位弹簧二(12)的下端固接冲击锤(13)的上端面。


3.根据权利要求2所述的可防止岩心卡堵的取心钻具，其特征在于：所述触发部分包括：内筒(14)、单向阀(15)、浮阀轴(16)、销子(17)、浮阀(18)和限位弹簧(19)；所述内筒(14)上端与双母接头一(1)的下端螺纹连接；所述内筒(14)内壁下端设置有锥形座(20)，且此锥形座(20)的轴心线上设置有一锥形通孔；所述内筒(14)圆周上周向对称有四个单向阀(15)；所述浮阀轴(16)为一上粗下细的圆杆；所述浮阀(18)为一锥形体，且其在轴线方向上设置有通孔，此通孔的直径小于浮阀轴(16)粗端圆杆的直径，大于浮阀轴(16)细端圆杆的直径；浮阀(18)尖端朝下，浮阀(18)上的通孔套设在浮阀轴(16)的细端圆杆上；浮阀轴(16)的粗端部分在水平面上设置有通孔，销子(17)穿过此通孔，且销子(17)的两端固定在内筒(14)的内壁上；所述限位弹簧(19)的内径大于浮阀轴(16)细端圆杆的直径和浮阀(18)垂直通孔的内径，限位弹簧(19)的内径小于浮阀(18)最粗端的直径，且限位弹簧(19)套设于浮阀轴(16)细端圆杆上，限位弹簧(19)的上端与浮阀(18)的下端接触；所述浮阀(18)的锥形斜面形状和内筒(14)内壁下端的锥形座(20)上的锥形通孔的斜边形状重合。


4.根据权利要求3所述的可防止岩心卡堵的取心钻具，其特征在于：增设有锁心管总成；所述锁心管总成包括锁心筒(22)、限位键一(23)、限位键二(24)、限位孔(25)、限位轴(26)、卡槽(27)和锁心板(28)；所述内管(2)下端内壁上周向对称设...

【专利技术属性】
技术研发人员：施山山，李宽，闫家，李鑫淼，刘秀美，李小洋，尹浩，汪凯丽，王文，
申请(专利权)人：中国地质科学院勘探技术研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12