[實用新型]一種改善破碎地層取心鉆進效果的組合式取心鉆具

有效

• 申請號: 201320102086.X
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN203145879U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 張偉;樊臘生;賈軍;吳金生;朱永宜;李旭東
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院探礦工藝研究所
• 主分類號: E21B25/00
• 分類號: E21B25/00;E21B10/02
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 謝煥武

技術領域

本實用新型涉及一種改善破碎地層取心鉆進效果的組合式取心作業工具，尤其是一種改善破碎地層取心鉆進效果的組合式取心鉆具，可廣泛應用于科學鉆探、石油鉆井、煤田勘探、地質勘探等領域。

背景技術

現有在地質勘探、石油鉆井、煤田勘探、科學鉆探中鉆取巖心所用的取心工具通常包括常規取心工具和特殊取心工具。在地質勘探中進行破碎地層取心作業時常用噴射式反循環取心工具、屏蔽式孔底雙循環取心工具、底噴式取心工具等，但破碎的巖心易堵塞在內管內導致回次取心鉆進長度短、施工成本高、施工時間長，同時獲取的破碎狀巖心在地面出心時易破壞原結構狀；在石油鉆井中進行破碎地層取心作業時大都采用特殊取心工具，如橡膠筒取心工具、反循環取心工具、密閉取心工具、保壓取心工具等，但這些特殊取心工具使用成本高、使用工藝技術復雜。

另在破碎地層中鉆進時，孔壁穩定性差，高速回轉的鉆桿柱對孔壁的敲打，更易發生鉆孔垮塌和卡鉆、埋鉆等嚴重事故。因此，在破碎地層中取心鉆進難，獲取破碎巖心困難大，取心鉆進效果差。

因此，現有取心鉆具存在缺陷，需要進行改進。

發明內容

本實用新型目的在于提供能節約能源、降低鉆桿柱的磨損、防止鉆孔孔斜的一種改善破碎地層取心鉆進效果的組合式取心鉆具。

本實用新型的技術方案是：一種改善破碎地層取心鉆進效果的組合式取心鉆具，包括井底馬達、沖擊器、半合管取心工具和底噴取心鉆頭，所述井底馬達的驅動軸下端與沖擊器的上端連接，所述沖擊器的下端與半合管取心工具的上端連接，所述半合管取心工具的下端與底噴取心鉆頭相連接，所述井底馬達給半合管取心工具及底噴取心鉆頭提供碎巖扭矩（也就是說，井底馬達與半合管取心工具及底噴取心鉆頭傳動連接），所述沖擊器給半合管取心工具及底噴取心鉆頭提供碎巖沖擊力及巖心順利進入半合管的振動力。

作為優選，所述的井底馬達為螺桿馬達或渦輪馬達。

作為優選，所述的沖擊器為液動沖擊器，所述液動沖擊器可以是閥式雙作用沖擊器、射流式沖擊器、射吸式沖擊器、閥式正作用沖擊器或閥式反作用沖擊器。

作為優選，所述的半合管取心工具為單動雙管取心工具，所述單動雙管取心工具可以是普通單動半合管取心工具、雙級單動半合管取心工具或開式單動半合管取心工具。

作為優選，所述半合管取心工具中的半合管可以為卡箍箍抱式半合管、牙嵌自鎖式半合管或卡板側卡式半合管。

作為優選，所述的底噴取心鉆頭可以為電鍍金剛石底噴鉆頭、熱壓金剛石底噴鉆頭或復合片底噴鉆頭。

本實用新型所述的組合式取心鉆具由井底馬達驅動回轉，鉆進時鉆桿柱敲打孔壁小、動力消耗小和鉆桿柱的磨損小；由孔底液動沖擊器施加沖擊力及振動力，在破碎地層取心鉆進時巖心不堵塞、回次取心鉆進長度長、機械鉆速高和鉆孔孔斜小，由半合管取心工具儲存底噴取心鉆頭鉆取的破碎巖心，在地面出巖心時保持了原結構狀；由底噴取心鉆頭鉆取破碎地層，底噴水眼隔離了鉆井液對破碎巖心的沖刷，使破碎地層的巖心采取率得以保證；因此，本實用新型所述的組合式取心鉆具能有效改善破碎地層取心鉆進的效果。另外，在使用本實用新型所述的組合式取心鉆具進行取心鉆進時，可以讓鉆桿柱以較低的轉速回轉，實現雙回轉鉆進，在鉆孔孔深較深時讓軸向壓力順利地傳遞到底噴取心鉆頭上有效地破碎巖石。最后，經試驗，本實用新型所述的組合式取心鉆具具有在破碎地層中取心鉆進不少于500m、綜合取心鉆進效率提高50％～100%的技術效果。

與前述現有同類產品相比，本實用新型的有益效果是能克服現有的破碎地層取心鉆進巖心易堵塞、回次取心鉆進長度短、鉆進效率低、巖心原結構狀差、鉆孔易垮塌的不足，該組合式取心鉆具不僅完全能解決上述取心工具存在的問題，而且能節約能源、降低鉆桿柱的磨損、防止鉆孔孔斜。

本實用新型的內容結合以下實施例作更進一步的說明，但本實用新型的內容不僅限于實施例中所涉及的內容。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構示意圖的軸向剖視圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實施例中所述的一種改善破碎地層取心鉆進效果的組合式取心鉆具，包括井底馬達1、沖擊器2、半合管取心工具3和底噴取心鉆頭4，其特征在于：所述井底馬達1的驅動軸下端與沖擊器2的上端連接，所述沖擊器2的下端與半合管取心工具3的上端連接，所述半合管取心工具3的下端與底噴取心鉆頭4相連接，所述井底馬達1與半合管取心工具3及底噴取心鉆頭4傳動連接，所述沖擊器2給半合管取心工具3提供沖擊力，所述沖擊器2給底噴取心鉆頭4提供振動力。