[發(fā)明專利]內(nèi)管到位發(fā)聲報(bào)警繩索取心鉆具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410531122.3
• 申請(qǐng)日: 2014-10-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104265220A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙大軍;尹崧宇;高科;孫梓航
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B25/00
• 分類號(hào): E21B25/00;E21B47/09
• 代理公司: 長(zhǎng)春市四環(huán)專利事務(wù)所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張建成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種內(nèi)管到位發(fā)聲報(bào)警繩索取心鉆具，適用于地質(zhì)巖心鉆探。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源的消耗也日益增長(zhǎng)，淺層的石油、煤、天然氣等能源大量被開(kāi)采，從其剩余儲(chǔ)量來(lái)看，已探明的淺地層能源已經(jīng)無(wú)法繼續(xù)長(zhǎng)期支撐現(xiàn)代工業(yè)，因此運(yùn)用地質(zhì)巖心鉆探對(duì)較深地層所儲(chǔ)藏能源進(jìn)行勘探就變得尤為重要，而繩索取心方法又是地質(zhì)巖心鉆探的首選。

一般情況下，聲波可以傳遞3000米以上。但鉆探實(shí)踐證明，在500米以內(nèi)時(shí)內(nèi)管到位可以聽(tīng)到聲音，超過(guò)500米以后，判斷內(nèi)管是否到位十分困難，其原因是聲源不強(qiáng)。目前內(nèi)管到位報(bào)警機(jī)構(gòu)的主要思路是通過(guò)內(nèi)管到位后改變泵壓來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)管到位報(bào)警。內(nèi)管投入井中后，泥漿泵泵送泥漿推動(dòng)內(nèi)管加速下行，當(dāng)內(nèi)管到位后內(nèi)管上的懸掛環(huán)懸掛在外管的座環(huán)上，此時(shí)懸掛環(huán)與座環(huán)接觸堵住泥漿通路，泥漿進(jìn)入內(nèi)管上的入水孔，從出水孔派出?，F(xiàn)有的內(nèi)管到位報(bào)警機(jī)構(gòu)是在入水孔與出水孔之間設(shè)置閥堵，使泥漿必須頂開(kāi)閥堵才能從出水孔排出，這個(gè)過(guò)程中泥漿泵的壓力升高。其缺點(diǎn)是這種機(jī)構(gòu)在泥漿頂開(kāi)閥堵后必須一直保持較高壓力以保證閥堵一直保持打開(kāi)，這樣會(huì)增大鉆進(jìn)過(guò)程中的泵壓，對(duì)泵有很大的損害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以通過(guò)慣性原理實(shí)現(xiàn)內(nèi)管到位報(bào)信功能的內(nèi)管到位報(bào)警繩索取心鉆具。

本發(fā)明是在回收管內(nèi)彈性銷與張簧固定段之間設(shè)置有到位報(bào)警裝置，該到位報(bào)警裝置是由驅(qū)動(dòng)器、液體箱和報(bào)警發(fā)聲電路構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的連接座一端與配重塊相連，另一端鑲有碳棒，配重塊可以通過(guò)推動(dòng)連接座使碳棒上下移動(dòng)。液體箱做密封處理，其內(nèi)部裝有二種互不相容的液體，可以產(chǎn)生分層效應(yīng)，上半部分為絕緣介質(zhì)，下半部分為導(dǎo)電介質(zhì)。整個(gè)到位報(bào)警裝置的殼體通過(guò)限位塊固定于彈卡擋頭的固定端。內(nèi)管正常下落過(guò)程中，碳棒處于液體箱內(nèi)的絕緣介質(zhì)層。當(dāng)內(nèi)管到位后，整個(gè)殼體瞬時(shí)靜止，配重塊由于慣性作用繼續(xù)推動(dòng)連接座向下移動(dòng)，碳棒從絕緣介質(zhì)層進(jìn)入到導(dǎo)電介質(zhì)層，使整個(gè)報(bào)警發(fā)聲電路形成穩(wěn)定通路。在連接座上設(shè)置卡塊，保證碳棒不會(huì)自主復(fù)位。報(bào)警發(fā)聲電路形成穩(wěn)定通路后，發(fā)聲器開(kāi)始報(bào)警，報(bào)警一分鐘后自動(dòng)停止，從而內(nèi)管到位報(bào)警，減少鉆進(jìn)輔助時(shí)間。在內(nèi)管提到地面后，將鉆具拆開(kāi)進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位。

本發(fā)明之撈矛頭與彈卡回收管連接，彈卡回收管通過(guò)第一彈性銷與彈卡座形成可動(dòng)連接，在彈卡回收管上行時(shí)彈卡鉗由于重力下落，彈卡鉗與彈卡座通過(guò)第二彈性銷連接，彈卡座下行時(shí)帶動(dòng)彈卡鉗一同下行，在彈卡鉗受彈卡回收管的推力而閉合時(shí)，兩片彈卡鉗保持打開(kāi)狀態(tài)，兩片彈卡鉗卡在彈卡擋頭確保內(nèi)管總成不會(huì)由于鉆進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的推力而上行，打撈巖心過(guò)程中，打撈器拉動(dòng)撈矛頭，撈矛頭帶動(dòng)彈卡回收管上行，彈卡座帶動(dòng)彈卡鉗由于重力下行，內(nèi)管總成上行。

到位報(bào)警裝置的外殼體通過(guò)支撐座固定于彈卡擋頭的固定端，內(nèi)殼體做密封防水處理，并通過(guò)限位塊與外殼體相連。當(dāng)內(nèi)管到位后，整個(gè)取心鉆具瞬間靜止，而配重塊通過(guò)慣性作用繼續(xù)推動(dòng)連接座向下移動(dòng)，使得碳棒從絕緣介質(zhì)層進(jìn)入到導(dǎo)電介質(zhì)層中，連接座向下移動(dòng)的過(guò)程中壓縮彈簧，并被卡塊卡住，保證碳棒不會(huì)自主復(fù)位，從而到位報(bào)警發(fā)聲電路形成通路，發(fā)聲器開(kāi)始報(bào)警，報(bào)警一分鐘后自動(dòng)停止。

彈卡座通過(guò)螺紋與第一擴(kuò)孔器連接，軸通過(guò)螺紋與軸承座連接，第一推力球軸承由軸承座固定密封，第二推力球軸承由軸承座與彈簧固定，彈簧上端由第二推力球軸承支撐，下端由圓螺母支撐，圓螺母與軸通過(guò)螺紋連接，安全銷保證圓螺母不松動(dòng)，外管通過(guò)螺紋與第二擴(kuò)孔器連接，油杯通過(guò)螺紋與彈簧套連接，彈簧套與止逆閥座通過(guò)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(guò)螺紋與巖心管連接，巖心管與卡簧座通過(guò)螺紋連接，卡簧坐于卡簧座下部錐形內(nèi)壁上。在取心結(jié)束后將內(nèi)管提至地面取出巖心，拆下?lián)泼^，手動(dòng)按下配重塊，連接座受彈簧彈力作用，向上彈出，內(nèi)管到位報(bào)警機(jī)構(gòu)恢復(fù)初始狀態(tài)，然后重新安裝撈矛頭，將內(nèi)管投入井中再次取心。

所述的到位報(bào)警發(fā)聲電路是由AT89S52單片機(jī)、電源模塊、報(bào)警觸發(fā)模塊、運(yùn)行狀態(tài)指示模塊和蜂鳴報(bào)警模塊構(gòu)成，報(bào)警觸發(fā)模塊和電源模塊與AT89S52單片機(jī)連接，報(bào)警觸發(fā)模塊起到電路開(kāi)關(guān)的作用，電源模塊向AT89S52單片機(jī)供電，AT89S52單片機(jī)給運(yùn)行狀態(tài)指示模塊和蜂鳴報(bào)警模塊提供信號(hào)，運(yùn)行狀態(tài)指示模塊根據(jù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行或者中斷功能，蜂鳴報(bào)警模塊提供強(qiáng)聲源。

本發(fā)明之深孔內(nèi)管到位報(bào)警繩索取心鉆具的檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，該方法的步驟如下：

a.投放內(nèi)管的過(guò)程中，泥漿泵泵送泥漿推動(dòng)內(nèi)管總成加速下行，當(dāng)內(nèi)管總成到達(dá)孔底后，整個(gè)取心鉆具靜止。