[發明專利]一種海域鉆探快速換取鉆探巖心管的裝置及工作方法

有效

• 申請號: 202310671851.8
• 申請日: 2023-06-08
• 公開（公告）號: CN116427862B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 周長祥;孫雨沁;牛志力;于立棟;張晨西;徐珺
• 申請（專利權）人: 山東省地質科學研究院
• 主分類號: E21B19/16
• 分類號: E21B19/16;E21B19/14;E21B19/10;E21B25/18;E21B7/12
• 代理公司: 濟南舜科知識產權代理事務所(普通合伙) 37274
• 代理人: 徐娟

本發明涉及海洋底部巖石鉆探設備技術領域，具體公開了一種海域鉆探快速換取鉆探巖心管的裝置及工作方法，包括鉆探機構、巖心管升降機構和換心操作平臺，鉆探機構和巖心管升降機構安裝在駁船上，巖心管升降機構設有兩組，巖心管升降機構上提和下送巖心管；換心操作平臺安裝在海床面上，換心操作平臺上安裝有兩個換心機械手和兩組巖心管拆裝機構，換心機械手抱住巖心管旋轉進行拆卸或安裝，巖心管拆裝機構將巖心管拆卸或安裝到巖心管升降機構；本發明實現更快捷的更換巖心管，更換完的巖心管直接上運至駁船，保證樣本的完整性和準確性，然后再下運新巖心管待命，更換巖心管效率高，整體鉆探效率高；結構簡單，操作方便，通過海底攝像頭可視化操作。

技術領域

本發明涉及海洋底部巖石鉆探設備技術領域，具體涉及一種海域鉆探快速換取鉆探巖心管的裝置及工作方法。

背景技術

巖心管是指巖心鉆探中連接在鉆頭上部用以容納和保護巖心的一段管材。?在每一次鉆探工作過程中，需要從鉆孔中抽出巖心管，然后將巖心管內的巖心取出來。現有的操作方法均是采用在鉆桿的套桿內部伸入鋼絲和接頭，將巖心管提出，然后同樣的操作方法再將新的巖心管伸入底部，更換新的巖心管。這種方法需要分步完成拆卸提升舊巖心管，然后下放和安裝新巖心管，操作效率較低，尤其是在海底勘探作業時，由于海水有深度，加上需要向下鉆探海床的深度，造成鉆桿的整體較長，這種方式極為浪費時間。為了提高效率，也有專利申請號202111257800?.8公開的一種中控式海底多頭連續取樣鉆機，采用了存儲倉式的結構，能同時容納多個巖心管，對巖心管進行保存和更換，提高了鉆探效率和換心效率，但是整體結構較為復雜，巖心管存儲在海底，不能及時上運，同樣會對樣本的準確性產生影響。因此，需要設計一種海域鉆探快速換取鉆探巖心管的裝置及工作方法，以解決現有巖心管換心效率低以及巖心管上運不及時的問題。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種海域鉆探快速換取鉆探巖心管的裝置及工作方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種海域鉆探快速換取鉆探巖心管的裝置，包括鉆探機構、巖心管升降機構和換心操作平臺，所述鉆探機構和巖心管升降機構安裝在駁船上，巖心管升降機構設有兩組，巖心管升降機構上提和下送巖心管；

換心操作平臺安裝在海床面上，換心操作平臺上安裝有兩個換心機械手和兩組巖心管拆裝機構，換心機械手抱住巖心管旋轉進行拆卸或安裝，巖心管拆裝機構將巖心管拆卸或安裝到巖心管升降機構。

具體的是，所述鉆探機構包括鉆機、鉆桿、巖心管和鉆頭，鉆機安裝在駁船上，鉆機下面安裝多節鉆桿，鉆桿的下部連接巖心管，巖心管的下部連接鉆頭。

具體的是，所述巖心管升降機構設有卷揚機一、卷揚機二和兩個鋼絲穩定架，卷揚機一上設有鋼絲一，卷揚機二上設有鋼絲二，鋼絲一和鋼絲二底部均連接軸承，軸承轉動安裝在巖心管固定罩上，巖心管固定罩下部外周固定有齒環。

具體的是，所述鋼絲穩定架固定在駁船的底部，鋼絲穩定架上安裝多個鋼絲穩定器，鋼絲穩定器設有兩個穩定器電機和兩個鋼絲夾臂，穩定器電機驅動鋼絲夾臂擺動，鋼絲一或鋼絲二穿過鋼絲穩定架后，穩定器電機驅動鋼絲夾臂套在鋼絲一或鋼絲二的外部進行限位，鋼絲夾臂內側設有輥軸。

具體的是，所述換心操作平臺包括環形骨架、豎向支撐和電動推桿，環形骨架和豎向支撐形成圓筒型框架結構，豎向支撐的底部安裝電動推桿，電動推桿的底部安裝支撐板，支撐板支撐在海床面上。

具體的是，所述換心操作平臺上還安裝有定位器、水平儀和攝像頭，水平儀識別換心操作平臺的水平度并通過電動推桿調節整體水平。