[發明專利]定尺截取巖芯鉆具

無效

• 申請號: 201110281910.8
• 申請日: 2011-09-16
• 公開（公告）號: CN102996090A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 禹暢
• 申請（專利權）人: 禹暢
• 主分類號: E21B25/10
• 分類號: E21B25/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種定尺截取巖芯鉆具，特別是一種用于在巖石地質條件下取芯鉆探機具，屬于鉆探、成孔、制造圓型石柱領域。

背景技術：

地質勘探鉆進的主要任務是獲取真實準確的巖心樣品，以便客觀地評價所勘探的礦產資源儲量情況；鉆井成孔技術在于成孔直徑、鉆進速度、功率大小、材料消耗等直接與經濟效益掛鉤；隨著建筑結構要求的提升，圓型石材需求越來越多，現有技術大量采用的是人工合成，傳統工藝則是開采成為方條石后，再使用方求圓的原始方法生產。至今沒有設備能夠將不同要求、不同性質的工作融合起來。

發明內容：

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種定尺截取巖芯鉆具，該裝置可以準確地截取巖石樣品，保持完整性提供地質勘探分析；可以部分切割、降低功率要求、減少材料消耗，一次成型完成各種尺寸要求的深井施工；可以設定不同直徑與長度，一次成型開采圓型石柱，減少貴重石材的損耗及降低生產成本。使一種鉆具完成不同產業、不同領域、不同產品的工作要求。

實現本發明的技術方案是：一種可以設定不同長度與直徑截取巖芯的鉆具，鉆具鍵槽內芯螺紋與鉆頭上部螺紋連接；鉆具上套螺紋與長芯管螺紋連接；定尺截取巖芯鉆具串聯于鉆頭與長芯管之間，成為中間串聯體，鉆進時等于增加一段長芯管；在設定長度內提升，通過機械運動作用與摩擦阻力轉換，固定于頂刀體上的刀頭運動，對設定尺寸位置進行橫向切割，切割形成后操作振動，使被切割體折斷分離，從而順利提取。

所述定尺截取巖芯鉆具，可以做成單獨的工作部件，其鍵槽內芯與上套采用花鍵聯接，上套下平面與聯接于鍵槽內芯螺紋上的鉆頭上平面重合，可以傳遞鉆機鉆進壓力，由花鍵傳遞徑向扭力，完成旋轉鉆進工作。

所述定尺截取巖芯鉆具，其鍵槽內芯與上套花鍵聯接，花鍵聯接后，檔圈螺紋與上套下螺紋聯接，鎖定花鍵活動間隙，使軸向上在設計范圍內可以進行短距離運動，使頂刀體在鑲塊內按需要產生重合與角度轉動，使固定于頂刀體上的刀頭可以進行橫向切割工作，橫向切割深度由頂刀體下部的擋塊與上套間隙控制。

所述定尺截取巖芯鉆具，其鍵槽內芯與上套花鍵聯接，鑲塊固定于上套內，刀軸穿過頂刀體軸孔、復位彈簧孔，固定于鍵槽內芯軸孔位，復位彈簧其彈性作用力使頂刀體與鑲塊貼合，檔圈內孔壓迫固定于鍵槽內芯上的O型密封圈，摩擦力與彈性力保持鉆頭下行時，定尺截取巖芯鉆具為一段空心管狀態。

所述定尺截取巖芯鉆具，在完成要求的巖芯鉆進深度后，鉆頭緩慢上提，由于鉆頭外徑大于長芯管外徑，鉆頭內徑小于長芯管內徑，沉積砂石對鉆頭提升產生阻力，克服O型密封圈、復位彈簧的摩擦阻力與彈性力，使上套花鍵與鍵槽內芯花鍵滑行分離，固定于上套內的鑲塊與固定于鍵槽內芯上的頂刀體分離，鑲塊與頂刀體的重合斜面滑行，推動刀頭向心位移而橫向切割巖芯至設計深度，停止鉆機旋轉，啟動鉆桿振動使刀頭從側面搖晃折斷巖芯，再次提升鉆桿，將整體巖芯提出地面。

本發明的優點是：提供一種定尺截取巖芯鉆具，該裝置可以準確地截取巖石樣品，保持完整性提供地質勘探分析；可以部分切割、降低驅動功率及減少材料消耗，一次成型完成各種尺寸要求的深井施工；可以按需要的直徑與長度，一次成型開采圓型石柱，減少貴重石材的損耗及降低生產成本。使一種鉆具完成不同產業、不同領域、不同產品的工作要求。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1為本發明的鉆進狀態剖示圖。

圖2為本發明的斷石狀態剖示圖。

圖中：1、鍵槽內芯螺紋，2、鍵槽內芯，3、檔圈，4、密封圈，5、鑲塊，6、頂刀體，7、刀軸，8、復位彈簧，9、刀頭，10、上套，11、上套螺紋，12、檔塊。

具體實施方式：

如圖1所示的定尺截取巖芯鉆具，鉆具鍵槽內芯螺紋1的下部與鉆頭上部螺紋連接，上套螺紋11的上部與長芯管螺紋的下部連接，即定尺截取巖芯鉆具為一個單獨部件串聯于長芯管與鉆頭之間。

頂刀體6上部焊接刀頭9，下部裝入復位彈簧8，刀軸7穿過頂刀體6、復位彈簧8的孔，固定裝配于鍵槽內芯2軸孔位置，O形密封圈套入鍵槽內芯2上密封圈4位置。

上套10中間固定裝配有鑲塊5，上套10與鍵槽內芯2通過花鍵滑動裝配，頂刀體6滑動裝入鑲塊5內槽中，檔圈3內圈壓入O形密封圈外側，檔圈3外側螺紋與上套10下部螺紋連接，定尺截取巖芯鉆具裝配成為獨立部件，通過花鍵傳遞扭矩力，同時通過花鍵滑動配合，在檔圈3的阻擋下進行設定的軸向間隙運動。