[發明專利]用于巖鹽勘探工程的取芯裝置和取芯方法

有效

• 申請號: 201711463132.8
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108104752B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 沙亞南;魏長青;於昌峰;肖玉帥;宋延超;顧扣泉;龔耀沖;李海慶
• 申請（專利權）人: 江蘇煤炭地質勘探三隊
• 主分類號: E21B25/00
• 分類號: E21B25/00;E21B25/02
• 代理公司: 南京行高知識產權代理有限公司 32404
• 代理人: 王培松

1.一種用于巖鹽勘探工程的取芯系統，其特征在于，所述取芯系統包括鉆孔裝置、取芯裝置、打撈器、絞車裝置、控制裝置；

所述鉆孔裝置包括用以將孔洞勘探至穩定巖層的第一鉆具、用以將孔洞勘探至鹽層內的第二鉆具，第一鉆具包括依次連接的第一鉆頭、第一鉆鋌、第一鉆桿和第一方鉆桿，第二鉆具包括依次連接的第二鉆頭、第二鉆鋌，第二鉆桿和第二方鉆桿；第一鉆頭的直徑大于第二鉆頭的直徑；

所述取芯裝置包括依次連接的第三鉆頭、取芯器、第三鉆桿、第三方鉆桿；

所述取芯器包括一外管總成和一內管總成，外管總成在其延伸方向上具有一空腔，內管總成安裝在空腔內并且能夠沿外管總成的軸中心線方向移動；

所述外管總成包括依次連接的上接頭、彈卡室、穩定接頭、擴孔器和第四鉆頭；

所述內管總成包括依次連接的撈矛頭、彈卡、回收管、單動部分調節、內管、矩截、卡簧及卡簧座；

所述外管總成的上接頭具有一內臺階；當內管總成的彈卡頂住上接頭的內臺階時，卡簧座端面和第四鉆頭之間的間隙為3～4毫米；

所述打撈器設置在孔洞內，位于臨近孔口處，打撈器與控制裝置電連接，根據控制裝置的指令以設定的速度沿孔洞豎直下降至孔洞底部，以將撈矛頭固定在其頭部；

所述絞車裝置包括絞車和一鋼絲繩，鋼絲繩的一端卷接在絞車的卷筒上，另一端固定在打撈器的尾部；

所述絞車裝置與控制裝置電連接，用以根據控制裝置的指令轉動卷筒，以施加一豎直向上的提取力在打撈器上，使打撈器攜帶內管總成沿外管總成的軸中心線移動并且脫離外管總成；

其中，取芯過程包括：

依次采用第一鉆具和第二鉆具開設孔洞至鹽層內；

下放取芯裝置至孔洞中，繼續鉆進，直至巖心裝滿內管；

將取芯裝置提取至第三鉆頭離開孔洞底部，卡斷巖心，再將第三鉆桿與取芯器分離后提取出孔洞；

下放打撈器至孔洞中，打撈器以設定的速度下降至孔洞底部，接觸撈矛頭，并且將撈矛頭固定在其頭部；

啟動絞車轉動卷筒，以施加一豎直向上的提取力在打撈器上，使打撈器攜帶內管總成沿外管總成的軸中心線移動并且脫離外管總成，直至內管總成上升至孔洞頂部；

分離打撈器和內管總成，獲取巖心。

2.根據權利要求1所述的用于巖鹽勘探工程的取芯系統，其特征在于，所述打撈器上部連接有一安全繩。

3.根據權利要求2所述的用于巖鹽勘探工程的取芯系統，其特征在于，所述安全繩長度為1米、直徑為3毫米。

4.根據權利要求1所述的用于巖鹽勘探工程的取芯系統，其特征在于，所述第三鉆頭采用PDC鉆頭。

5.根據權利要求1所述的用于巖鹽勘探工程的取芯系統，其特征在于，所述第三鉆頭采用底唇面接觸面積小的鉆頭。

6.根據權利要求5所述的用于巖鹽勘探工程的取芯系統，其特征在于，所述第三鉆頭采用多水口鉆頭、交錯唇面鉆頭、齒形結構鉆頭中的任意一種。

7.一種采用權利要求1所述取芯系統的用于巖鹽勘探工程的取芯方法，其特征在于，包括：

依次采用第一鉆具和第二鉆具開設孔洞至鹽層內；

下放取芯裝置至孔洞中，繼續鉆進，直至巖心裝滿內管；

將取芯裝置提取至第三鉆頭離開孔洞底部，卡斷巖心，再將第三鉆桿與取芯器分離后提取出孔洞；

下放打撈器至孔洞中，打撈器以設定的速度下降至孔洞底部，接觸撈矛頭，并且將撈矛頭固定在其頭部；

啟動絞車轉動卷筒，以施加一豎直向上的提取力在打撈器上，使打撈器攜帶內管總成沿外管總成的軸中心線移動并且脫離外管總成，直至內管總成上升至孔洞頂部；

分離打撈器和內管總成，獲取巖心。

8.根據權利要求7所述的用于巖鹽勘探工程的取芯方法，其特征在于，所述方法還包括：

提供一備用的內管總成；

將備用內管總成由孔洞頂端投入第三鉆桿內，備用內管總成與一機上鉆桿連接；

開泵壓送備用內管總成至備用內管總成進入孔洞中的外管總成內部，掃孔鉆進以使巖心裝滿備用內管總成的內管。