[發明專利]鎧裝電纜懸吊型保壓球閥翻轉式保壓取心海洋鉆探鉆具

在審

• 申請號: 202310225830.3
• 申請日: 2023-03-10
• 公開（公告）號: CN116291208A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 李星辰;盧秋平;于彥江;謝文衛;宮達;范曉鵬;史浩賢;楊欣至
• 申請（專利權）人: 廣州海洋地質調查局
• 主分類號: E21B7/12
• 分類號: E21B7/12;E21B17/00;E21B49/00
• 代理公司: 廣州專理知識產權代理事務所(普通合伙) 44493
• 代理人: 王允輝

1.一種鎧裝電纜懸吊型保壓球閥翻轉式保壓取心海洋鉆探鉆具，其特征在于：包括鎧裝電纜、電纜連接部件、滑環組件、反扭裝置、高壓密封艙體、配重裝置、驅動循環裝置、巖屑管、提升機構、緩沖機構、保壓巖心取樣管、保壓球閥裝置、外管和底部取心鉆頭，所述電纜連接部件、滑環組件、反扭裝置、高壓密封艙體、配重裝置、驅動循環裝置、巖屑管、外管和底部取心鉆頭依次連接，所述的提升機構、緩沖機構、保壓巖心取樣管、保壓球閥裝置設在外管內，所述的鎧裝電纜內部有若干電源線及信號線，中間被耐高壓耐腐蝕密封尼龍層包裹，外部則有若干層鋼絲纏繞包裹；所述的電源線共有兩根，兩根電源線依次穿過電纜連接部件、滑環部件、反扭部件、高壓密封艙體及配重部件的內部通道，一根電源線連接到驅動循環裝置內部的電機上，用以驅動下部鉆具旋轉以及下方的水泵進行鉆井液的循環，另一根電源線一直向下連接至提升機構的電機上，用以驅動下部的內置提升絞車進行運轉；所述的信號線依次穿過電纜連接部件、滑環部件及反扭部件內部通道，直至連接到高壓密封艙體內的電子元器件。

2.根據權利要求1所述的鎧裝電纜懸吊型保壓球閥翻轉式保壓取心海洋鉆探鉆具，其特征在于：所述電纜連接部件用以連接鎧裝電纜的底部，其內部可將鎧裝電纜固定夾緊的同時也將電源線和信號線從其內部傳遞到下方；所述的滑環組件內部分上下兩部分，中間安裝有滾動軸承和圓錐滾子軸承，可以保證滑環組件下部的鉆具部分發生轉動時，上方的部件不會跟著下部鉆具旋轉，從而造成鎧裝電纜的纏繞，損傷電纜；所述的反扭裝置為了平衡鉆進時產生的扭矩，其位于滑環部件的下端，四周通過連桿機構連接若干個反扭刀，所述反扭刀大于等于3個，反扭刀徑向伸展的程度可通過下部鎖緊螺母和反扭彈簧進行調整，從而可以調整反扭裝置；所述的反扭刀上下兩端都為圓弧狀，便于進入和提出鉆孔。

3.根據權利要求1所述的鎧裝電纜懸吊型保壓球閥翻轉式保壓取心海洋鉆探鉆具，其特征在于：所述的高壓密封艙體，用于存放鉆具內控制和檢測系統，內部通過固定機構安裝有多種電子元器件包括溫度傳感器，壓力傳感器，方位角傳感器及部分監測孔底狀態的裝置，高壓密封艙體可在高壓液體環境下不發生泄漏，防止鉆井液進入對電路板造成破壞，同時也可降低對電子元器件的耐壓要求；電子元器件的信號通過所述的信號線連接，并將信號傳輸至鉆采平臺的控制臺上。

4.根據權利要求1所述的鎧裝電纜懸吊型保壓球閥翻轉式保壓取心海洋鉆探鉆具，其特征在于：所述的配重裝置，內部可以根據需要，添加不同數量的配重塊，從而可以調節每次下鉆時的最大鉆壓。

5.根據權利要求1所述的鎧裝電纜懸吊型保壓球閥翻轉式保壓取心海洋鉆探鉆具，其特征在于：所述的驅動循環裝置，主要由電機、驅動減速器、水泵、以及固定這些設備的其他機械結構組成，驅動循環裝置作為連接部件連接上部鉆具及下部的巖屑管、內置的提升機構、保壓巖心取樣管及底部取心鉆頭；所述的電機及驅動減速器可作為在孔底驅動下部取心鉆具轉動的動力部件，向鉆具下方傳遞回轉動力和扭矩；所述的水泵，可通過泵吸作用，將攜帶巖屑的鉆井液通過循環通道收集到相應的巖屑管內。

6.根據權利要求1所述的鎧裝電纜懸吊型保壓球閥翻轉式保壓取心海洋鉆探鉆具，其特征在于：所述的保壓球閥裝置包括承壓彈簧限位環、上部承壓彈簧、上保壓球閥座、保壓球閥、下保壓球閥座、下部承壓彈簧、下部彈簧限位管、保壓球閥外管和保壓球閥軸，所述的保壓球閥外管的外壁有兩個槽孔，便于保壓球閥軸轉動和上下滑動；所述的保壓球閥上下分別抵靠在上保壓球閥座和下保壓球閥座上，同時保壓球閥固定安裝有保壓球閥軸及相應弧形槽孔，便于保壓球閥受到軸向推力后沿著保壓球閥的弧形槽孔軌跡發生翻轉，保壓球閥上設有通孔，便于保壓巖心取樣管從保壓球閥中穿過；所述的保壓球閥在進行保壓操作時，保壓球閥可向下滑動并翻轉90°；所述的上保壓球閥座抵在上部承壓彈簧下端，所述的下保壓球閥座抵在下部承壓彈簧上端，上保壓球閥座和下保壓球閥座均可以在外管內部軸向滑動。