[發(fā)明專利]深孔內(nèi)管到位全自動報信繩索取心鉆具

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710434769.8
• 申請日: 2017-06-10
• 公開（公告）號: CN109025873A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉華南;吳景華;王彪;杜兆成;黃非;王彤
• 申請（專利權(quán)）人: 長春工程學院
• 主分類號: E21B25/00
• 分類號: E21B25/00;E21B21/10;E21B21/08
• 代理公司: 長春市四環(huán)專利事務(wù)所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張建成

本發(fā)明公開了一種深孔內(nèi)管到位全自動報警繩索取心鉆具，是由內(nèi)管總成和外管總成兩部分組成，內(nèi)管總成包括撈矛頭、第一彈性銷和第一彈卡回收管，撈矛頭通過第一彈性銷與第一彈卡回收管鉸接，打撈機構(gòu)通過打撈器與打撈機構(gòu)的連接實現(xiàn)將鉆具內(nèi)管總成放入孔內(nèi)和回收的過程。本發(fā)明通過提供一個泥漿壓力峰值來實現(xiàn)到位報信，并在實現(xiàn)報信后泥漿壓力恢復(fù)到正常值，對泥漿泵的損害較小，同時降低了對泵自身的性能要求，提高了泵的使用壽命，不需要泵在鉆進過程中保持高壓力，因此對鉆進不產(chǎn)生不良影響。本發(fā)明減少了鉆進輔助時間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種深孔內(nèi)管到位全自動報警繩索取心鉆具，尤其適用于深孔地質(zhì)巖心鉆探。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，能源的消耗也日益增長，淺層石油、煤和天然氣等常規(guī)能源大量消耗，從其剩余儲量來看，常規(guī)淺層能源已經(jīng)無法繼續(xù)長期支撐現(xiàn)代工業(yè)，因此各國都積極探索深部油氣資源。運用地質(zhì)巖心鉆探繩索取心方法對較深地層所儲藏能源進行勘探就變得尤為重要。

在應(yīng)用繩索取芯技術(shù)進行鉆探過程中，能否準確的判斷內(nèi)管總成這是否到位是繩索取芯能否成功的關(guān)鍵。鉆探實踐證明，在1500米以上時內(nèi)管到位可以聽到聲音，超過1500米以后，判斷內(nèi)管是否到位十分困難。在鉆進過程中，當內(nèi)管到位后內(nèi)管上的懸掛環(huán)與外管上的座環(huán)接觸堵住泥漿通路，泥漿進入內(nèi)管上的入水孔，從出水孔派出，從而形成鉆桿內(nèi)部的泥漿通路。目前的內(nèi)管到位報警機構(gòu)通過內(nèi)管到位后改變泵壓來實現(xiàn)內(nèi)管到位報警，即在入水孔與出水孔之間設(shè)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。這種機構(gòu)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繩索取芯鉆探。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、動作容易實現(xiàn)、全自動實現(xiàn)到位報信過程、對泵要求較低的深孔內(nèi)管到位全自動報警繩索取心鉆具。

本發(fā)明是由內(nèi)管總成和外管總成組成，內(nèi)管總成包括撈矛頭、第一彈性銷和第一彈卡回收管，撈矛頭通過第一彈性銷與第一彈卡回收管鉸接，打撈機構(gòu)通過打撈器與打撈機構(gòu)的連接實現(xiàn)將鉆具內(nèi)管總成放入孔內(nèi)和回收的過程。

第一彈卡回收管與彈卡座通過第二彈性銷鉸接，第二彈性銷與彈卡座的連接為可動連接，第二彈性銷與第一彈卡回收管之間為固定連接，第一彈卡回收管可在自身重力和打撈器拉力作用下延豎直方向移動固定的距離。第一彈卡為兩片通過第三彈性銷形成可轉(zhuǎn)動的連接，第一扭簧保持第一彈卡在彈卡座內(nèi)保持張開，第三彈性銷與彈卡座通過第三彈性銷形成固定連接，第一彈卡的兩片彈卡片卡在第一彈卡擋頭上，保證在鉆進過程中內(nèi)管總成不會因為巖芯進入巖芯管時產(chǎn)生的上頂力使內(nèi)管總成向上移動造成“飛管”事故；同時彈卡機構(gòu)的上定位功能保證內(nèi)管不會在鉆進過程中由于巖芯的上頂力而使巖芯管過早進入儲冷機構(gòu)中導致冷凍取芯失敗。

彈卡座與上閥座通過螺紋連接，懸掛環(huán)與上閥座通過螺紋連接，閥芯上部與上閥座接觸，下部由彈簧的預(yù)緊力進行支撐，彈簧下部由第二彈卡擋頭提供上頂力，第二彈卡擋頭位于上閥座內(nèi)部，下部由碟簧提供上頂力，第二彈卡與閥芯通過第四彈性銷形成可轉(zhuǎn)動的連接，第二扭簧保持第二彈卡張開，碟簧下部由第二彈卡回收管提供上頂力，當內(nèi)管到位后，懸掛環(huán)與座環(huán)接觸，泥漿循環(huán)通路堵塞，泥漿進入入水孔泥漿壓力升高并頂開閥芯，閥芯帶動第二彈卡下行至第二彈卡擋頭下部，第二彈卡張開卡在第二彈卡擋頭下部，閥芯無法回位，泥漿通道被打開，泥漿壓力回復(fù)到正常值，由于碟簧的上頂作用保持第二彈卡擋頭不下移。第二彈卡回收管套在閥芯的下部，第二彈卡回收管下部與第一內(nèi)接手通過螺紋連接，在鉆探結(jié)束后巖心裝滿巖心管，巖心管受上頂力帶動第二彈卡回收管上行將第二彈卡的兩篇彈卡片閉合，第二彈卡回位到第二彈卡回收管上部。閥芯上行堵住泥漿通道，泵壓再次升高證明巖心已裝滿巖心管或發(fā)生了巖心卡堵現(xiàn)象。