冰层取心装置及其方法制造方法及图纸

本申请涉及冰层钻探领域，公开了冰层取心装置及其方法。该冰层取心装置，包括：空心钻杆、钻头本体、冰芯卡断组件，设有第一凸起和第二凸起，第一凸起和第二凸起沿上下间隔并相对设置在钻头本体上方的空心钻杆的管壁内侧。该冰层取心方法，包括：取心作业，启动钻头本体旋转，同时向空心钻杆的管腔泵入钻井液；钻井液的密度大于冰芯的密度；割心作业，冰芯沿空心钻杆的管腔向上移动，由第一凸起和第二凸起对冰芯产生一对沿其径向相反的作用力，将冰芯按预设长度卡断为若干段；出心作业，若干段冰芯在浮力作用下，逐一上浮至空心钻杆的顶部开口，使用工具将其提捞。本申请用于解决冰层取心的问题，达到操作简单、取心效率高、冰芯质量好的效果。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于冰层钻探领域，具体地涉及冰层取心装置及其方法。

技术介绍

1、南极冰下基岩取心钻探难度极大，除了恶劣的地表环境，还面临着冰层、冰岩夹层以及基岩层钻进的等各种复杂条件钻探的技术挑战。由于冰层的性质特殊以及恶劣作业环境的限制，加之陆上取心装置的取心过程需要停泵、停转盘、上提拔断岩心，操作复杂且耗时，陆上取心装置应用于冰层取心的过程中，往往面临操作困难，取心效率低，冰芯质量差等问题，难以满足冰层取心的需求。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种冰层取心装置及其方法，用于解决冰层取心的问题，达到操作简单、取心效率高、冰芯质量好的效果。

2、为了实现上述目的，本申请一方面提供一种冰层取心装置，包括：

3、空心钻杆，设有容纳冰芯的管腔；

4、钻头本体，设置在所述空心钻杆的底部；

5、冰芯卡断组件，设有第一凸起和第二凸起，所述第一凸起和所述第二凸起沿上下间隔并相对设置在所述钻头本体上方的空心钻杆的管壁内侧。

6、在一些实施方式中，所述第一凸起或所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.冰层取心装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的冰层取心装置，其特征在于，所述第一凸起(31)或所述第二凸起(32)设有导向面(33)和卡断刃(34)；所述导向面(33)用于引导所述冰芯(6)上升时向一侧偏移；所述卡断刃(34)位于所述导向面(33)的上边缘并用于对所述冰芯(6)施加径向力。

3.根据权利要求1所述的冰层取心装置，其特征在于，所述钻头本体(2)包括固定部(21)、旋转部(22)和轴承(23)；所述固定部(21)的顶部安装在所述空心钻杆(1)的底端，所述固定部(21)的底部通过所述轴承(23)活动连接所述旋转部(22)的顶部，所述旋转部...

【技术特征摘要】

1.冰层取心装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的冰层取心装置，其特征在于，所述第一凸起(31)或所述第二凸起(32)设有导向面(33)和卡断刃(34)；所述导向面(33)用于引导所述冰芯(6)上升时向一侧偏移；所述卡断刃(34)位于所述导向面(33)的上边缘并用于对所述冰芯(6)施加径向力。

3.根据权利要求1所述的冰层取心装置，其特征在于，所述钻头本体(2)包括固定部(21)、旋转部(22)和轴承(23)；所述固定部(21)的顶部安装在所述空心钻杆(1)的底端，所述固定部(21)的底部通过所述轴承(23)活动连接所述旋转部(22)的顶部，所述旋转部(22)的底部设有切削齿(221)。

4.根据权利要求3所述的冰层取心装置，其特征在于，所述旋转部(22)的中心区域的内侧留空；所述中心区域的外侧，若干个所述切削齿(221)沿所述旋转部(22)的径向排列形成切削刃(222)，若干条所述切削刃(222)沿所述旋转部(22)的中心周向分布。

5.根据权利要求3所述的冰层取心装置，其特征在于，还包括驱动所述钻头本体(2)旋转的电机(4)；所述电机(4)安装在所述空心钻杆(1)的底部或所述钻头本体(2)的固定部(21)；所述电机(4)的输出轴连接所述钻头本体(2)的旋转部(22)。

6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海柱，张耀辰，李敬彬，穆总结，赫文豪，孙廉贺，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：