一种岩芯自断式取芯钻头制造技术

本发明专利技术属于地质勘探技术领域，公开了一种岩芯自断式取芯钻头，为了解决采用重新安装取芯工具来切割岩芯而导致时间周期长、效率低的问题。本发明专利技术包括钻头本体，所述钻头本体上安装有刀翼，刀翼上安装有切削齿，所述钻头本体的中部形成有岩芯通道，钻头本体上开设有压力油通道，所述岩芯通道的内壁上开设有至少一个安装槽，安装槽内安装有切割齿，所述安装槽与切割齿之间设置有第一弹簧，所述安装槽的内壁上开设有锁销孔，所述切割齿内安装有弹性锁销；所述压力油通道内安装有活塞，所述活塞能够滑动并挤压弹性锁销并使其与锁销孔相互分离，进而使得切割齿伸入到岩芯通道内对岩芯进行切割。行切割。行切割。

【技术实现步骤摘要】
一种岩芯自断式取芯钻头


[0001]本专利技术属于地质勘探
，具体涉及一种岩芯自断式取芯钻头。

技术介绍

[0002]岩芯是在地质勘探中，按勘察得到的地层层位和设计深度，向井内下入取芯工具,钻取出的岩石样品。岩芯是了解地下油层及所含流体特征最直观、最实际的资料。目前对于获取岩芯基本上都是采用取芯钻头进行钻进，取芯钻头在钻进过程中产生的岩芯一般需要采用特殊的取芯工具把岩石成块地取出。
[0003]目前从取芯钻头中取出岩芯的方式主要采用特殊的取芯工具取出。取芯工具主要包括内心筒、外心筒、岩芯爪和扶正器等。其中，内心筒用于插入到岩芯的外围用于保护岩芯；外心筒的作用是取芯钻进时承受钻压、传递扭矩而带动钻头旋转并保护内心筒；岩芯爪的作用是割取岩芯和承托已割取的岩芯柱。
[0004]采用特质的取芯工具来割断岩芯在使用过程中存在如下问题：取芯钻头停止钻进，然后向取芯钻头内安装取芯工具，然后在带动取芯工具和取芯钻头一起旋转利用取芯工具上的岩芯爪来切断岩芯，整个过程所花费的时间较长，导致取芯效率低。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决采用重新安装取芯工具来切割岩芯而导致时间周期长、效率低的问题，而提供一种岩芯自断式取芯钻头，在钻进完成后能够切割岩芯，并不需要重新安装现有的取芯工具，从而大大提高取芯的效率。
[0006]为解决技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种岩芯自断式取芯钻头，包括钻头本体，所述钻头本体上安装有至少三个刀翼，所述刀翼上安装有多个切削齿，所述钻头本体的中部形成有岩芯通道，其特征在于，所述钻头本体上开设有压力油通道，所述岩芯通道的内壁上沿径向方向还开设有至少一个安装槽，所述安装槽内安装有用于切割岩芯的切割齿，所述安装槽与切割齿之间设置有用于带动切割齿延伸出安装槽的第一弹簧，所述安装槽的内壁上开设有锁销孔，所述切割齿内安装有用于与锁销孔相互适配的弹性锁销；所述压力油通道内安装有活塞，所述活塞在压力油通道内的压力作用下能够滑动并挤压弹性锁销使得弹性锁销与锁销孔相互分离，进而使得切割齿延伸出安装槽并伸入到岩芯通道内对岩芯进行切割。
[0007]在一些实施例中，所述压力油通道包括竖向通道和横向通道，所述竖向通道沿着钻头本体的长度方向设置，所述竖向通道和横向通道相互垂直连通，所述横向通道与安装槽相互平行设置并且活塞安装在横向通道内，所述活塞与横向通道的端部之间设置有第二弹簧。
[0008]在一些实施例中，所述竖向通道连接有两个横向通道，两个横向通道分别位于安装槽的上下两侧。
[0009]在一些实施例中，所述活塞背离第二弹簧的一端开设有第一通道，所述活塞的内部开设有与第一通道相互连通的第二通道，所述钻头本体上开设有用于连通横向通道和安装槽的贯通孔，当活塞接触挤压弹性锁销的时候，第二通道刚好与贯通孔相互对齐并向安装槽内输入压力油。
[0010]在一些实施例中，所述活塞朝向第二弹簧的一侧固定安装有限位块，当限位块与横向通道的底部接触的时候，活塞的第二通道与贯通孔相互对齐。
[0011]在一些实施例中，所述钻头本体上远离刀翼的一端开设有环形腔体，压力油通道与环形腔体相互连通，所述环形腔体配设有呈环形的转动环，所述转动环上开设有与环形腔体相互连通的接头，所述接头与外部的管道相互连通。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的岩芯自断式取芯钻头在使用过程中，当取芯钻头在正常钻进过程中，由于环形腔体和压力油通道内没有通入压力油，而切割齿在弹性锁销与锁销孔的配合作用下卡持在安装槽内（即切割齿不会延伸出岩芯），从而使得切割齿不会接触和破坏岩芯通道内的岩芯。当取芯钻头取芯完毕后（即岩芯通道内已经获取到想要的岩芯的时候），通过管道向环形腔体内输入压力油，压力油通过竖向通道进入到横向通道中，压力油克服第二弹簧的阻力在横向通道中滑动并挤压锁销孔中的弹性锁销，切割齿失去了弹性锁销的锁定作用在第一弹簧的推动作用下延伸出安装槽并进入到岩芯通道中与岩芯进行接触，取芯钻头继续旋转（旋转的同时不下压）带动切割齿进行旋转，从而切割岩芯。切割完成后切割齿作为岩芯的承托，防止切割之后的岩芯从岩芯通道中掉落；最后跟随取芯钻头一起起钻即可。
[0013]本专利技术当切割齿切割岩芯的过程中，通过管道反向抽吸环形腔体、竖向通道和横向通道中的压力油，活塞在第二弹簧的作用下复位，从而使得第二通道与贯通孔相互断开，从而使得切割齿在第一弹簧和压力油的油压作用下能够保持一定的强度。
[0014]本专利技术的取芯钻头在正常钻进时，在离心力的作用下，活塞会有朝向远离第二弹簧的方向进行运动，因此活塞在离心力以及第二弹簧的作用力下并不会接触到切割齿的弹性锁销；同时第一弹簧和切割齿的离心力也会抵消部分第一弹簧的弹力，因此取芯钻头在正常钻进时，切割齿并不会延伸出安装槽，从而确保取芯钻头的正常钻进。
[0015]综上，本专利技术相比于现有安装取芯工具来切割岩芯的方式，由于并不需要重新安装取芯工具，通过控制切割齿既能够完成岩芯的自断，因此能够缩短取芯的时间，达到提高取芯效率的目的。
附图说明
[0016]图1为本专利技术一实施例的剖视图结构示意图；图2为图1中A处的局部放大图示意图；图3为本图2中C处的局部方法图示意图；图4为图1中B处的局部放大图示意图；图中标记：1、钻头本体，2、刀翼，3、切削齿，4、岩芯通道，5、钻井液通道，6、竖向通道，7、横向通道，8、安装槽，9、切割齿，10、弹性锁销，11、端盖，12、第一弹簧，13、活塞，131、第二通道，132、第一通道，14、第二弹簧，15、限位块，16、贯通孔，17、环形腔体，18、转动环，19、接头，20、密封端盖。
具体实施方式
[0017]下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0018]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0019]结合附图1至附图4，本专利技术的岩芯自断式取芯钻头，包括钻头本体1，所述钻头本体1上安装有至少三个刀翼2，所述刀翼2上安装有多个切削齿3，所述钻头本体1的中部形成有岩芯通道4，其中，钻头本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种岩芯自断式取芯钻头，包括钻头本体，所述钻头本体上安装有至少三个刀翼，所述刀翼上安装有多个切削齿，所述钻头本体的中部形成有岩芯通道，其特征在于，所述钻头本体上开设有压力油通道，所述岩芯通道的内壁上沿径向方向还开设有至少一个安装槽，所述安装槽内安装有用于切割岩芯的切割齿，所述安装槽与切割齿之间设置有用于带动切割齿延伸出安装槽的第一弹簧，所述安装槽的内壁上开设有锁销孔，所述切割齿内安装有用于与锁销孔相互适配的弹性锁销；所述压力油通道内安装有活塞，所述活塞在压力油通道内的压力作用下能够滑动并挤压弹性锁销使得弹性锁销与锁销孔相互分离，进而使得切割齿延伸出安装槽并伸入到岩芯通道内对岩芯进行切割。2.根据权利要求1所述的岩芯自断式取芯钻头，其特征在于，所述压力油通道包括竖向通道和横向通道，所述竖向通道沿着钻头本体的长度方向设置，所述竖向通道和横向通道相互垂直连通，所述横向通道与安装槽相互平行设置并且活塞安装在横向通道内，所述活塞与横向通道的端部之间设置有第二弹簧。...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建骁，任东兴，薛鹏，李艳，陈龙飞，
申请(专利权)人：中冶成都勘察研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：