[發明專利]一種提鉆取心用遇堵心自動沖擊解卡取心鉆具

在審

• 申請號: 202211729963.6
• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN115929235A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 王勇軍;梁偉;劉剛;吳清華;王玲麗;張濤;趙長亮;袁寶宏;馬志剛;袁寶新;邊兆國;焦祥臣
• 申請（專利權）人: 山東省地質礦產勘查開發局第二水文地質工程地質大隊（山東省魯北地質工程勘察院）
• 主分類號: E21B25/00
• 分類號: E21B25/00
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 孫盟盟

本發明公開了一種提鉆取心用遇堵心自動沖擊解卡取心鉆具，涉及地質勘探技術領域。包括上部單動懸掛裝置、自動沖擊發生裝置、巖心內管以及鉆具外管；上部單動懸掛裝置下方與自動沖擊發生裝置和鉆具外管相連；自動沖擊發生裝置下方與巖心內管心相連；鉆具外管套設于自動沖擊發生裝置和巖心內管外部，鉆具外管內壁與自動沖擊發生裝置外壁和巖心內管外壁之間留有間隙；巖心內管底端通過螺紋連接有卡箍座，卡箍座內設置有卡箍；鉆具外管底端通過螺紋連接有鉆頭。本發明在遇堵心時自動工作，產生沖擊載荷振動解卡，直至解除卡堵后恢復正常鉆進，解決了提鉆取心遇堵心時回次進尺短的難題，減少了提鉆清理卡堵物所耗費的時間，提高了提鉆取心作業效率。

技術領域

本發明涉及地質勘探技術領域，特別是涉及一種提鉆取心用遇堵心自動沖擊解卡取心鉆具。

背景技術

取心是地質勘探中的重要工作，是獲得地層原始標本的唯一途徑。取心口徑較小、連續取心時多采用繩索取心工藝技術，口徑較大、非連續取心則多采用提鉆取心工藝技術。提鉆取心是指需要取心時下入取心鉆具，鉆完取心鉆具巖心管長度進尺后，提出鉆具獲取巖心的取心工藝，回次取心作業需要經過下鉆—取心鉆進—提鉆三項主要工作流程，在回次取心作業中，提下鉆等輔助時間占比較高。堵心是指在取心作業過程中巖心堵塞在巖心管內、巖心卡箍等處，致使下部巖心無法順利進入巖心管內，造成磨心、不進尺等現象。在提鉆取心作業過程中，遇松散、破碎地層時，時常出現堵心現象，回次取心鉆進進尺遠低于取心鉆具巖心管長度?，F今提鉆取心作業中，遇堵心情況，通常只能依靠上提下壓鉆具，通過靜壓力來解卡；如不能解卡，則需要起鉆進行清理。頻繁的起下鉆作業致使取心作業效率十分低、施工成本十分高，因此能夠實現遇堵心不提鉆或少提鉆的取心鉆具在提鉆取心作業中顯得尤為重要。

發明內容

本發明主要目的在于提供一種提鉆取心用遇堵心自動沖擊解卡取心鉆具，以解決上述問題。

為達上述目的，本發明提供一種提鉆取心用遇堵心自動沖擊解卡取心鉆具，包括上部單動懸掛裝置、自動沖擊發生裝置、巖心內管以及鉆具外管；所述上部單動懸掛裝置下方與自動沖擊發生裝置和鉆具外管相連；所述自動沖擊發生裝置下方與巖心內管心相連；所述鉆具外管套設于自動沖擊發生裝置和巖心內管外部，所述鉆具外管內壁與自動沖擊發生裝置外壁和巖心內管外壁之間留有間隙；所述巖心內管底端通過螺紋連接有卡箍座，所述卡箍座內設置有卡箍；所述鉆具外管底端通過螺紋連接有鉆頭。

進一步的，所述上部懸掛裝置包括鎖緊螺母、芯管、壓力軸承、懸掛短接以及軸承座，所述懸掛短接底部通過螺紋連接有軸承座，所述壓力軸承套裝在新管上、通過芯管上端的鎖緊螺母固定；所述芯管通過壓力軸承懸掛于懸掛短接內部；所述壓力軸承為開式軸承，允許少量鉆井液通過，達到潤滑降溫的作用。

進一步的，所述自動沖擊發生裝置包括變徑接頭、上彈簧、活塞、上殼體、下彈簧、下殼體、沖錘以及砧座，所述變徑接頭為中空結構，上端與芯管通過螺紋連接，下端與上殼體通過螺紋連接，所述上殼體頂部沿圓柱面均布多個過漿孔，所述上殼體內裝有中空的活塞，所述活塞上部與上殼體之間留有環狀空間，環狀空間中裝有上彈簧，上彈簧坐在活塞中部突出結構上臺階面上、上端與變徑接頭下端面接觸；正常情況下所述活塞與變徑接頭之間留有間隙，遇堵心時活塞壓縮彈簧上行、活塞頂部端面與變徑接頭下端接觸封堵過漿孔；所述活塞下端與下殼體通過螺紋連接；所述下殼體內裝有沖錘；所述沖錘為中空結構，所述沖錘上端伸入活塞內；所述沖錘上部與下殼體之間留有環狀空間，環狀空間中裝有下彈簧；所述沖錘下端設置有盤狀空間；所述下殼體下端通過螺紋連接有砧座，所述沖錘坐落在砧座上；所述下殼體下端沿圓柱面均布多個泄流孔；所述泄流孔位于砧座上方，正常情況下沖錘封堵著泄流孔，遇堵心沖錘壓縮彈簧上行一定行程時泄流孔出露；所述砧座中部設有內臺階；所述內臺階起托住鋼球、形成單向密封的作用；所述砧座下端與巖心內管通過螺紋連接。

進一步的，正常情況該鉆具自動沖擊發生裝置不工作、與常規取心鉆具一樣使用，遇堵心時，自動沖擊發生裝置自動工作，產生振動載荷解卡，卡堵解除后自動沖擊發生裝置自動停止工作。