[發明專利]螺桿取芯鉆具

在審

• 申請號: 202011283819.5
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112282636A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 宋剛;李小洋;陳曉林;劉春生;崔淑英;牛慶磊;寇貝貝;陳根龍;李博;李晶;張欣;趙明;韓澤龍;蔣亞峰
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院勘探技術研究所
• 主分類號: E21B4/02
• 分類號: E21B4/02;E21B4/00;E21B25/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 孫玲

本發明公開一種螺桿取芯鉆具，包括：外管總成和用于套裝在外管總成內與外管總成卡接的內管總成，外管總成第一端用于與鉆桿連接、第二端設有與外管總成可轉動連接的鉆頭組件，內管總成包括螺桿馬達組件、與螺桿馬達組件第一端連接且用于與外管總成卡接的打撈組件以及與螺桿馬達組件第二端連接的取樣組件，取樣組件穿在鉆頭組件內部，螺桿馬達組件與鉆頭組件傳動連接，以帶動鉆頭組件轉動。使得螺桿取芯鉆具的鉆進速度更快，鉆井效率更高；另一方面，鉆頭組件可以采用轉速要求更快的金剛石鉆頭，金剛石鉆頭可以將大顆粒巖屑磨削成巖粉，巖粉可以隨著泥漿排出鉆孔外，從而可以避免巖屑堆積造成埋鉆、卡鉆的問題。

技術領域

本發明涉及海洋鉆探取樣技術領域，特別是涉及一種螺桿取芯鉆具。

背景技術

礁灰巖，又稱為生物骨架灰巖，是一種具有原地固著生長狀態的生物骨架構成的灰巖，廣泛分布于南海的島礁附近。近年來隨著對南海的開發力度越來越大，礁灰巖作為島礁周圍的典型巖石類型，受到了越來越多的關注。在海域地質調查、島礁工程施工等方面，迫切地需要了解礁灰巖的成因、沉積環境及工程力學性能等參數，此時原狀樣品的獲取就成為了解決礁灰巖性質的最好手段。

當前一般采用繩索取心或跟管取心的方式來獲取，該方法的顯著特點是泥漿漏失，巖屑無法排出井筒，有很大的埋鉆、卡鉆風險，容易延長工期。此外，海底硬巖多為花崗巖等地層，非常堅硬，采用常規的牙輪鉆頭或PDC鉆頭鉆進效率很低，無法滿足海上高成本的消耗。因此，提供一種鉆井效率高，并且能夠避免出現埋鉆、卡鉆事故發生的螺桿取芯鉆具。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明提供一種鉆井效率高并且能夠避免出現埋鉆、卡鉆事故發生的螺桿取芯鉆具。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種螺桿取芯鉆具，包括：外管總成和用于套裝在所述外管總成內與所述外管總成卡接的內管總成，所述外管總成第一端用于與鉆桿連接、第二端設有與所述外管總成可轉動連接的鉆頭組件，所述內管總成包括螺桿馬達組件、與所述螺桿馬達組件第一端連接且用于與外管總成卡接的打撈組件以及與所述螺桿馬達組件第二端連接的取樣組件，所述取樣組件穿在所述鉆頭組件內部，所述螺桿馬達組件與所述鉆頭組件傳動連接，以帶動所述鉆頭組件轉動。

進一步地，所述螺桿馬達組件包括定子組件和可轉動地設置于所述定子組件內部的轉子組件，所述定子組件與所述打撈組件連接，所述轉子組件與所述鉆頭組件傳動連接。

進一步地，所述取樣組件與所述轉子組件轉動連接。

進一步地，還包括與所述轉子組件連接的傳扭管，所述傳扭管外壁設有外花鍵，所述鉆頭組件內壁設有與所述外花鍵配合的內花鍵，所述取樣組件通過單動組件與所述傳扭管轉動連接。

進一步地，所述單動組件包括與所述傳扭管螺紋連接的連接桿、可轉動地套裝于所述連接桿上的轉動套和安裝于連接桿上用于防止轉動套脫落的定位組件；所述轉動套與所述傳扭管之間設有第一推力軸承，所述定位組件通過第二推力軸承壓緊所述轉動套。

進一步地，所述定位組件包括與所述連接桿螺紋連接的定位螺母和套裝于連接桿上的第一彈簧，所述第一彈簧一端與所述定位螺母相抵，另一端與所述第二推力軸承相抵。

進一步地，所述取樣組件包括與所述單動組件螺紋連接的過渡件、與所述過渡件螺紋連接的調節接頭和與所述調節接頭螺紋連接的取樣筒；所述取樣筒為包括至少兩個弧形管拼接而成的筒體結構，所述取樣筒遠離所述調節接頭一端的外部設有與所述取樣筒螺紋旋合的卡簧座。

進一步地，所述鉆頭組件包括用于與所述螺桿馬達組件傳動連接的傳扭短節、第一端與所述傳扭短節螺紋連接的連接管組以及設置于所述連接管組第二端的鉆頭，所述連接管組包括若干個連接管，所述連接管組通過軸承組與所述外管總成轉動連接，所述軸承組包括若干個交替分布的徑向軸承和軸向軸承。