[實用新型]定向取芯自動尋位裝置

有效

• 申請號: 201821293845.4
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN208669243U
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 譚雄衛;譚力誠
• 申請（專利權）人: 譚雄衛;譚力誠
• 主分類號: E21B25/16
• 分類號: E21B25/16;E21B7/04
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務所 43101
• 代理人: 劉政旺

定向取芯自動尋位裝置，包括外套管、左內套管、右內套管、中內套管、導向套管及彈性元件；外套管上固接有止動螺釘；左內套管和右內套管分別安裝在外套管內孔中的兩端，右內套管外壁上設有止動槽；中內套管設在左、右內套管之間，其一端與左內套管固接，另一端與右內套管通過花鍵活動套接；導向套管連接端固定安裝在右內套管的內孔中，導向端設有拱形缺口；彈性元件壓縮設置在左、右內套管之間，并位于中內套管的內孔中。本實用新型可同時實現任意設定軌跡定向鉆探和取芯鉆探。

技術領域

本實用新型涉及地質鉆探技術領域，特別是一種定向取芯自動尋位裝置。

背景技術

目前，在地質鉆探領域中，定向鉆探主要采用底孔馬達驅動鉆頭破碎巖石獲取進尺，由于是底孔馬達驅動，鉆桿是不旋轉的，只是作為高壓過水管道將高壓水送至底孔，由高壓水驅動底孔馬達旋轉，進而帶動鉆頭旋轉。工具面角的母線與鉆桿中測量裝置的直線是固定不變的，因此有線或無線的隨鉆儀無論何時投入鉆桿內孔中都能準確找到工具面角的母線，從而測出鉆頭的工具面角、方位角、頂角等技術參數。這種孔底馬達的定向鉆探不足之處在于不能獲取完整有效的巖心，進而不能獲取準確的地質信息。

目前，在地質鉆探領域中，取芯鉆探通常只能在垂直方向上取芯，而無法沿著其它設定的方向取芯，因為取芯鉆探的過程中，鉆桿是高速旋轉的，其角度時刻都在變化，在不斷變化的角度中不能找到鉆頭工具面角的母線，也就無法測量出鉆頭的工具面角、方位角及頂角等技術參數。即取芯鉆探的不足之處在于只能實現垂直方向的取芯，不能實現其它設定方向的取芯。

目前，在地質鉆探領域中，實現定向取芯鉆探是非常有必要的，以地鐵修建為例，在地鐵修建之前，需要在規劃路線上間隔設置多個取樣點，在每個點進行垂直方向的取芯，以了解整條線路上巖層分布狀態，為后續設定地鐵挖深及地鐵施工技術方案提供理論依據，理論上取樣點越多越能反應整條線路上的巖層分布狀態，但城市地鐵修建過程中因環境和地域限制，無法做到密集的設置取樣點，并且，垂直方向上的取樣始終是“點取樣”，無法獲取沿規劃線路水平軸線方向持續連貫的地質信息。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術的不足，而提供一種定向取芯自動尋位裝置，它解決了目前在地質鉆探領域中，無法同時實現取芯鉆探和任意設定軌跡定向鉆探的問題。

本實用新型的技術方案是：定向取芯自動尋位裝置，包括外套管、左內套管、右內套管、中內套管、導向套管及彈性元件；

外套管呈兩端敞口的套筒形，其上固接有止動螺釘，止動螺釘的端頭伸入外套管的內孔中；

左內套管和右內套管分別通過軸承活動安裝在外套管內孔中的兩端，右內套管外壁上設有供止動螺釘嵌入的止動槽；

中內套管設在左、右內套管之間，并位于外套管的內孔中，其一端與左內套管固接，另一端與右內套管通過花鍵活動套接；

導向套管呈兩端敞口的套筒形，其一端為連接端，另一端為導向端，其在連接端固定安裝在右內套管的內孔中，且連接端朝向中內套管，其在導向端設有拱形缺口；

彈性元件壓縮設置在左、右內套管之間，并位于中內套管的內孔中；當右內套管未受外力時，彈性元件通過彈力迫使右內套管的止動槽與外套管的止動螺釘相互抵接，此時外套管與右內套管不可相對轉動；當右內套管受到外力向左內套管移動時，彈性元件被壓縮，右內套管的止動槽與外套管的止動螺釘相互脫離，此時外套管與右內套管可相對轉動。

本實用新型進一步的技術方案是：外套管靠近左內套管的一端設有連接彎頭的外螺紋，外套管靠近右內套管的一端設有連接井口外管的內螺紋，右內套管靠近外套管端頭的一端設有連接鉆桿的內螺紋，左內套管靠近外套管端頭的一端設有連接鉆頭的外螺紋。

本實用新型再進一步的技術方案是：導向套管的拱形缺口的側壁面與導向套管的導向端的端面平滑過渡連接；導向套管的導向端的端面為傾斜布置的弧形面。