一种自动强制割心式中长筒取心钻具制造技术

本实用新型专利技术提供一种自动强制割心式中长筒取心钻具，包括外筒组件、主杆、割心触发组件，主杆可滑动设置在外筒组件内，主杆下端依次连接设有转接筒和第一容置筒，主杆下端面设有容置孔，第一容置筒用以容置钻取得到的岩心且其下端设有反锥割心件；割心触发组件包括滑套、推杆、触发杆，滑套套设在主杆下端外壁上且与外筒组件内壁连接，滑套内壁上设有环槽，容置孔内壁设有与环槽相配合的第一通孔且第一通孔内设有卡球，推杆位于容置孔内且上端抵紧各卡球，以使各卡球插入环槽内，触发杆可滑动的设置在转接筒内且其上端与推杆下端连接，触发杆在受到岩心顶起时推动推杆以使各卡球从所述环槽内滑落。本钻具能够在取心拔出时，使钻具抓牢岩心。钻具抓牢岩心。钻具抓牢岩心。

【技术实现步骤摘要】
一种自动强制割心式中长筒取心钻具


[0001]本技术涉及钻井工程设备
，尤其涉及一种自动强制割心式中长筒取心钻具。

技术介绍

[0002]近年来，在陆上石油钻井工程中，中长筒取心技术颇受关注。相较于常规取心技术，应用中长筒取心钻具，能有效提高单次取心长度，在相同的钻井时间内，该技术能获取更多的岩心，其取心效率是常规取心的2.5
‑
3倍。
[0003]然而，现有的中长筒取心钻具，基本上是在常规取心工具的基础上，通过增加内、外筒连接根数，设置多处扶正机构(如扶正环等)，再进行一定的强度校核后来实现的。这样的设计虽然达到了长距离单次取心中岩心长度的要求，但是在实际应用过程中存在一定的不足：随着钻具长度的增加，钻具在工作时绕中轴线转动的运动更加剧烈，这样就容易导致钻具工作不稳定，现有的中长筒钻具为了解决这个问题大多是在钻具内设置多个扶正机构，但是随着扶正机构的增设又容易引起上下钻困难、卡钻等问题；同时现阶段中的钻具在钻取岩心之后拔出钻具时，由于钻具不具备抓牢岩心的功能，进而容易造成丢心的问题。故此急需一款不易卡钻、又能够满足中长取岩心、以及不易发生丢心的钻具。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术的实施例提供了一种强制割心式中长筒取心钻具。
[0005]本技术的实施例提供了一种强制割心式中长筒取心钻具，其包括：
[0006]外筒组件，其包括自上而下依次连接的上接筒、颈接筒、腰接筒、以及尾接筒，其中所述颈接筒和所述腰接筒的下端内部均设有环形底面，所述尾接筒的下端设有钻头；
[0007]可上下滑动的设置在所述腰接筒内部的主杆，其上端延伸至所述上接筒内、下端延伸至所述尾接筒内，所述主杆的上端外壁与所述颈接筒的内壁可滑动连接、下端依次连接设有转接筒和第一容置筒，所述主杆的下端面设有容置孔，所述第一容置筒用以容置钻取得到的岩心且下端设有反锥割心件；
[0008]以及割心触发组件，其包括滑套、推杆、以及触发杆，其中所述滑套套设在所述主杆的下端外壁上且所述滑套下端抵在所述腰接筒的环形底面上，所述滑套内壁上设有环槽，所述容置孔内壁设有至少一个与所述环槽相配合的第一通孔且每一所述第一通孔内均设有卡球，所述推杆位于所述容置孔内且上端抵紧各所述卡球，以使各所述卡球插入所述环槽内，所述触发杆可滑动的设置在所述转接筒内且其上端与所述推杆下端连接，所述触发杆在受到岩心顶起时推动所述推杆以使各所述卡球从所述环槽内滑落。
[0009]进一步地，所述主杆位于所述上接筒内的部分与所述上接筒内壁之间留有间隙，所述主杆上套设有第二容置筒，所述第二容置筒的上、下端内部均设有环形底面，且其上端位于所述颈接筒内、下端穿过所述颈接筒的环形底面延伸至所述腰接筒内，所述第二容置筒的外壁通过轴承组与所述颈接筒的内壁连接，所述主杆位于所述第二容置筒内的部分自
上而下依次套设有螺母、第一密封圈、弹簧挡片、以及第一弹簧，所述螺母与所述主杆螺纹连接且可沿所述主杆上下移动，所述第一弹簧的下端抵在所述第二容置筒下端的环形端面上、上端抵在所述弹簧挡片上，且通过所述螺母以使所述第一弹簧处于非拉伸状态。
[0010]进一步地，所述第二容置筒的上端外壁上设有凸体，所述轴承组包括第一推力球轴承、第二推力球轴承、以及深沟球轴承，其中所述第一推力球轴承套设在所述第二容置筒的上端，且所述第一推力球轴承的上端面与所述上接筒的下端抵紧、下端面与所述凸体的上端抵紧，所述深沟球轴承的内圈接触套设在所述第二容置筒上、外圈与所述颈接筒的内壁接触，所述深沟球轴承内圈上端通过第一轴套与所述凸体的下端抵紧，所述第二推力球轴承套设在所述第二容置筒的下端，且所述第二推力球轴承的下端面与所述颈接筒下端的环形底面抵紧、上端面通过第二轴套与所述深沟球轴承内圈下端抵紧。
[0011]进一步地，所述腰接筒的内部截面形状呈上部直径大、下部直径小的柱体结构，以在所述腰接筒的内壁上形成第一阶梯面，所述滑套上端与所述第一阶梯面平齐、下端抵在所述腰接筒下端的环形底面上，所述滑套的外壁通过至少一个第二密封圈与所述腰接筒的下端内壁密封接触、内壁通过至少一个第三密封圈与所述主杆的下端外壁密封接触。
[0012]进一步地，所述推杆外形呈两端直径大、中间直径小的柱体结构，且所述推杆两端的直径与所述容置孔的内径相适配，所述推杆可在所述容置孔内上下滑动，所述推杆的上端通过第二弹簧与所述容置孔的底面相抵，所述触发杆外形呈T型，其包括竖轴和横轴，所述竖轴上端与所述推杆的下端螺纹固定连接、下端与所述横轴一体成型垂直连接，所述转接筒的上端为敞口、下端设有底面，所述转接筒底面的下端面设有凹槽，所述凹槽的槽底设有避让孔，所述竖轴的上端自下而上可滑动的穿过所述避让孔并与所述推杆的下端连接，所述竖轴上套设有第三弹簧，且所述第三弹簧的上端抵在所述凹槽的槽底、下端抵在所述横轴上，所述竖轴的上端外壁上设有第二阶梯面且套设有挡圈，所述挡圈的上端面抵在所述第二阶梯面上、下端面抵在所述转接筒底面的上端面上。
[0013]进一步地，所述反锥割心件包括反锥筒和至少两个卡断楔块，其中所述反锥筒的内部截面形状呈上端直径小、下端直径大的台柱状，所述反锥筒的上端与所述第一容置筒的下端螺纹固定连接、下端内壁上设有与每一所述卡断楔块相适配的楔形窗口，且每一所述卡断楔块卡在对应的所述楔形窗口内且可上下滑动。
[0014]进一步地，所述钻头内部截面形状呈上部直径大、下部直径下的柱体结构，以在所述钻头的内壁上形成第三阶梯面，所述钻头的上端套设在所述尾接筒的下端且二者螺纹连接，所述第一容置筒的下端接触套设有扶正环，所述扶正环的下端抵在所述第三阶梯面上、上端抵在所述尾接筒的下端面上。
[0015]进一步地，所述钻头的下端内部设有环形底面，所述钻头的环形底面的上端面上设有环形容置槽，所述环形容置槽位于所述反锥筒的下方。
[0016]进一步地，所述主杆的上端面上设有第二通孔，所述第二通孔的孔壁上设有至少一个第三通孔，所述上接筒的下端外壁上设有至少一个第四通孔，所述颈接筒的环形底面上设有至少一个第五通孔，所述腰接筒的上的所述第一阶梯面上设有至少一个第六通孔，所述环形容置槽的槽底上设有至少一个第七通孔。
[0017]本技术的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：第一，本技术中的钻具通过主杆上端外壁上的第二容置筒，并配合轴承组，以使主杆与外筒组件连接，进而确
保稳定性，同时也可减少扶正环的使用，避免卡钻；第二，在钻取岩心时，岩心的上端会随着钻取时间的推移向上顶起触发杆，从而推动推杆向上移动，进而使各卡球从所述环槽内掉落，从而使主杆在重力的作用下向下掉落，进而使反锥筒落入环形容置槽内，且使各卡断楔块发生相对运动插入岩心内，从而达到割心的目的；第三，本技术中的钻具内设有便于钻井液流通的流路。
附图说明
[0018]图1是本实施例中的一种强制割心式中长筒取心钻具的整体结构示意图；
[0019]图2是图1中整体结构分成A、B、C三部示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动强制割心式中长筒取心钻具，其特征在于，包括：外筒组件，其包括自上而下依次连接的上接筒、颈接筒、腰接筒、以及尾接筒，其中所述颈接筒和所述腰接筒的下端内部均设有环形底面，所述尾接筒的下端设有钻头；可上下滑动的设置在所述腰接筒内部的主杆，其上端延伸至所述上接筒内、下端延伸至所述尾接筒内，所述主杆的上端外壁与所述颈接筒的内壁可滑动连接、下端依次连接设有转接筒和第一容置筒，所述主杆的下端面设有容置孔，所述第一容置筒用以容置钻取得到的岩心且下端设有反锥割心件；以及割心触发组件，其包括滑套、推杆、以及触发杆，其中所述滑套套设在所述主杆的下端外壁上且所述滑套下端抵在所述腰接筒的环形底面上，所述滑套内壁上设有环槽，所述容置孔内壁设有至少一个与所述环槽相配合的第一通孔且每一所述第一通孔内均设有卡球，所述推杆位于所述容置孔内且上端抵紧各所述卡球，以使各所述卡球插入所述环槽内，所述触发杆可滑动的设置在所述转接筒内且其上端与所述推杆下端连接，所述触发杆在受到岩心顶起时推动所述推杆以使各所述卡球从所述环槽内滑落。2.如权利要求1所述的一种自动强制割心式中长筒取心钻具，其特征在于：所述主杆位于所述上接筒内的部分与所述上接筒内壁之间留有间隙，所述主杆上套设有第二容置筒，所述第二容置筒的上、下端内部均设有环形底面，且其上端位于所述颈接筒内、下端穿过所述颈接筒的环形底面延伸至所述腰接筒内，所述第二容置筒的外壁通过轴承组与所述颈接筒的内壁连接，所述主杆位于所述第二容置筒内的部分自上而下依次套设有螺母、第一密封圈、弹簧挡片、以及第一弹簧，所述螺母与所述主杆螺纹连接且可沿所述主杆上下移动，所述第一弹簧的下端抵在所述第二容置筒下端的环形端面上、上端抵在所述弹簧挡片上，且通过所述螺母以使所述第一弹簧处于非拉伸状态。3.如权利要求2所述的一种自动强制割心式中长筒取心钻具，其特征在于：所述第二容置筒的上端外壁上设有凸体，所述轴承组包括第一推力球轴承、第二推力球轴承、以及深沟球轴承，其中所述第一推力球轴承套设在所述第二容置筒的上端，且所述第一推力球轴承的上端面与所述上接筒的下端抵紧、下端面与所述凸体的上端抵紧，所述深沟球轴承的内圈接触套设在所述第二容置筒上、外圈与所述颈接筒的内壁接触，所述深沟球轴承内圈上端通过第一轴套与所述凸体的下端抵紧，所述第二推力球轴承套设在所述第二容置筒的下端，且所述第二推力球轴承的下端面与所述颈接筒下端的环形底面抵紧、上端面通过第二轴套与所述深沟球轴承内圈下端抵紧。4.如权利要求1所述的一种自动强制割心式中长筒取心钻具，其特征在于：所述腰接筒的内部截面形状呈...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚震桐，邹永立，杨颖，胡郁乐，张惠，刘乃鹏，程世龙，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：新型
国别省市：