[發明專利]深孔內管到位報警繩索取心鉆具及其使用的壓力檢測系統

有效

• 申請號: 201310388422.6
• 申請日: 2013-09-01
• 公開（公告）號: CN103410463A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 郭威;劉華南;孫友宏;王元;尹崧宇;計勝利
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: E21B25/00
• 分類號: E21B25/00;G01L9/00
• 代理公司: 長春市四環專利事務所 22103
• 代理人: 張建成

技術領域

本發明涉及一種深孔內管到位報警繩索取心鉆具及對其報警信號的檢測系統和方法，尤其適用于深孔地質巖心鉆探。

背景技術

隨著經濟的快速發展，能源的消耗也日益增長，淺層的石油、煤、天然氣等能源大量被開采，從其剩余儲量來看，已探明的淺地層能源已經無法繼續長期支撐現代工業，因此運用地質巖心鉆探對較深地層所儲藏能源進行勘探就變得尤為重要，而繩索取心方法又是地質巖心鉆探的首選。

鉆探實踐證明，在米以內時內管到位可以聽到聲音，超過米以后，判斷內管是否到位十分困難。目前內管到位報警機構的主要思路是通過內管到位后改變泵壓來實現內管到位報警。內管投入井中后，泥漿泵泵送泥漿推動內管加速下行，當內管到位后內管上的懸掛環懸掛在外管的座環上，此時懸掛環與座環接觸堵住泥漿通路，泥漿進入內管上的入水孔，從出水孔派出。現有的內管到位報警機構是在入水孔與出水孔之間設置閥堵，使泥漿必須頂開閥堵才能從出水孔排出，這個過程中泥漿泵的壓力升高。其缺點是這種機構在泥漿頂開閥堵后必須一直保持較高壓力以保證閥堵一直保持打開，這樣會增大鉆進過程中的泵壓，對泵有很大的損害，因此閥堵的開啟壓力不能太大，而在深孔鉆探時泵壓變化太小是觀察不到的，所以不適合用于深孔。

發明內容

本發明的第一個目的就在于針對上述現有技術的不足，提供一種能夠使泵壓在升高后恢復到正常值再進行鉆進，從而能應用于深孔鉆探的深孔內管到位報警繩索取心鉆具。

本發明的第二個目的是提供一種深孔內管到位報警繩索取心鉆具使用的壓力監測系統。

本發明的第三個目的是提供一種深孔內管到位報警繩索取心鉆具的壓力監測系統的監測方法。

本發明之深孔內管到位報警繩索取心鉆具之撈矛頭與彈卡回收管通過第一彈性銷連接，彈卡擋頭與彈卡室通過螺紋連接，彈卡回收管通過第二彈性銷與彈卡座形成可動連接，在彈卡回收管上行時彈卡座帶動彈卡鉗由于重力下落，彈卡鉗與彈卡座通過第三彈性銷連接，彈卡座下行時帶動彈卡鉗一同下行，兩片彈卡鉗通過第三彈性銷形成可動連接，在彈卡鉗受彈卡回收管的推力而閉合，兩片彈卡鉗由第一張簧的張力保持打開狀態，兩片彈卡鉗卡在彈卡擋頭確保內管總成不會由于鉆進過程中產生的推力而上行，打撈巖心過程中，打撈器拉動撈矛頭，撈矛頭帶動彈卡回收管上行，彈卡座帶動彈卡鉗由于重力下行，彈卡回收管使彈卡鉗克服張簧的張力而閉合，內管總成上行。

彈卡座與閥體通過螺紋連接，懸掛環通過螺紋與閥體連接，座環與彈卡室通過螺紋連接，彈簧上端由閥堵支撐，下端由閥體中部的彈卡回收座支撐，第一彈卡鉗通過第二張簧的張力保持張開狀態，在第一彈卡鉗通過閥體中部的彈卡回收座后，第一彈卡鉗被第二張簧打開卡在閥體中部的彈卡回收座下底面上，第一彈卡鉗與閥堵通過第四彈性銷連接，閥堵下行過程中帶動第一彈卡鉗下行，閥堵通過彈簧壓緊在閥體的閥口上，當內管到位后懸掛環與座環接觸堵塞泥漿循環通路，泥漿由閥體上部的入水孔進入閥體內，泥漿泵壓力增大MPa，泥漿壓力大于彈簧的預緊力，泥漿頂開閥堵，泥漿通過閥體中部的六個水孔經由閥體下部的出水口流出，同時閥堵帶動第一彈卡鉗下行，第一彈卡鉗受閥體中部彈卡回收座的推力而閉合，經過閥體中部的彈卡回收座后第一彈卡鉗打開，第一彈卡鉗卡在閥體中部的彈卡回收座下底面上，閥堵不能回位，此時泥漿壓力恢復正常鉆進值。

彈卡室通過螺紋與第一擴孔器連接，閥體與軸通過螺紋連接，軸通過螺紋與第一軸承座連接，第一推力軸承由第一軸承座與第二軸承座固定密封，第二推力軸承由第二軸承座與彈簧固定，彈簧上端由第二推力軸承支撐，下端由圓螺母支撐，圓螺母與軸通過螺紋連接，安全銷穿過圓螺母與軸上的孔保證圓螺母不松動，第二軸承座與彈簧套通過螺紋連接，外管通過螺紋與第二擴孔器連接，油杯通過螺紋與彈簧套連接，彈簧套與止逆閥座通過螺紋連接，止逆閥鋼球由自身重力坐落在止逆閥座的閥口上，二者為靜接觸，止逆閥座通過螺紋與巖心管連接，巖心管與卡簧座通過螺紋連接，卡簧擋圈由巖心管與卡簧座固定壓緊，起密封作用。卡簧坐于卡簧座下部錐形內壁上，第二擴孔器通過螺紋與鉆頭通過螺紋連接。在取心結束后將內管提至地面取出巖心，將第一彈卡鉗下部的橫桿推出水口，此時橫桿所受的推力使第一彈卡鉗克服所受的力而收回，閥堵由于不再受第一彈卡鉗的力而被彈簧的預緊力壓緊在閥體的閥口上，內管到位報警機構恢復初始狀態，然后將內管投入井中再次取心。