[發明專利]取芯鉆具驅動結構

在審

• 申請號: 201811327000.7
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109505548A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 謝和平;高明忠;陳領;張志龍;郭峻;張澤天;張茹;魯義強;李聰;何志強
• 申請（專利權）人: 深圳大學;四川大學
• 主分類號: E21B25/00
• 分類號: E21B25/00;E21B17/043;E21B17/10;E21B4/02;E21B21/00;E21B10/60
• 代理公司: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51222
• 代理人: 李安霞;曾克

本發明公開一種取芯鉆具驅動結構，包括驅動馬達、外筒和取芯鉆具，驅動馬達包括外轉子和內定子，外轉子內壁和內定子外壁有相互配合的凸棱，外轉子與內定子間隙配合，外轉子與內定子之間的間隙為驅動液流道，外轉子長度小于內定子長度，外轉子在內定子前、后兩端之間，所述外轉子連接外筒，外筒前端連接取芯鉆具，所述內定子后端與聯軸器連接。本發明提供的取芯鉆具驅動結構，可與地面設備配合控制取芯鉆機井下設備按取芯步驟工作，實現遠距離泥漿驅動鉆進取芯，驅動系統高功率、無極變速、微擾動，可以提高鉆進速度，提高取芯效率。

技術領域

本發明涉及鉆井取芯系統，尤其涉及一種取芯鉆具驅動結構。

背景技術

在油田勘探過程中，巖芯是發現油氣層和研究地層、生油層、儲油層、蓋層、構造等的重要資料，通過對巖芯的觀察研究，可以直接地了解地下巖層的巖性、物性和含油、氣、水產狀特征。油田投入開發后，要通過巖芯進一步研究和認識油層沉積特征，儲層的物性、孔隙結構、潤濕性、相對滲透率、巖相特征，油層物理模擬和油層水淹規律；認識和掌握不同開發階段、不同含水階段油層水淹特征，搞清剩余油分布，為油田開發方案設計，層系、井網調整和加密井提供科學依據。

取巖芯是在鉆井過程中使用特殊的取芯工具把地下巖石成塊地取到地面上來，這種成塊的巖石叫做巖芯，通過它可以測定巖石的各種性質，直觀地研究地下構造和巖石沉積環境，了解其中的流體性質等。在礦產勘探和開發過程中，需要按地質設計的地層層位和深度，開展鉆進工作，向井內下入取芯工具，鉆取出的巖石樣品。

井下溫度高，電氣設備無法使用，需采用機械結構來控制鉆機設備的各步驟工作，現有的取芯鉆頭，鉆進速度較慢，取芯效率低。

發明內容

本發明旨在提供一種取芯鉆具驅動結構，可與地面設備配合控制取芯鉆機井下設備按取芯步驟工作，實現遠距離泥漿驅動鉆進取芯，驅動系統高功率、無極變速、微擾動，可以提高鉆進速度，提高取芯效率。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明公開的取芯鉆具驅動結構，包括驅動馬達、外筒和取芯鉆具，驅動馬達包括外轉子和內定子，外轉子內壁和內定子外壁有相互配合的凸棱，外轉子與內定子間隙配合，外轉子與內定子之間的間隙為驅動液流道，外轉子長度小于內定子長度，外轉子在內定子前、后兩端之間，所述外轉子連接外筒，外筒前端連接取芯鉆具，所述內定子后端與聯軸器連接。

進一步的，驅動液流道后方連接液壓泵，外筒開有驅動液出口，所述驅動液出口在外轉子前方。

進一步的，所述內定子前后貫通，還包括中心桿，中心桿穿過內定子和聯軸器內腔，中心桿連接有取芯筒，取芯筒在內定子前方。

進一步的，還包括液道啟動模塊、外筒、外筒解鎖模塊和分流模塊，中心桿由后至前穿過液道啟動模塊、外筒解鎖模塊和分流模塊內腔，液道啟動模塊在外筒后方，液道啟動模塊與外筒解鎖模塊相連，分流模塊在外筒解鎖模塊前方，分流模塊前方連接驅動馬達，所述外筒外壁固連有扶正器，所述外筒前端連接取芯鉆具。

進一步的，所述扶正器包括多個扶正塊，多個扶正塊沿圓周均勻固定于外筒外壁，扶正塊外側面弧度與和外筒外壁相同，扶正塊外側到外筒軸線的距離大于外筒半徑，所有扶正塊到外筒后端的距離相等，所有扶正塊厚度相同，所述扶正塊材質為銅。

進一步的，所述扶正器在驅動段前方，扶正器在驅動液出口后方。