[其他]定位張斂式不提鉆換鉆頭鉆具

無效

• 申請號: 85200563
• 申請日: 1985-04-10
• 公開（公告）號: CN85200563U
• 公開（公告）日: 1986-03-26
• 發明（設計）人: 薛萬成
• 申請（專利權）人: 地質礦產部探礦工藝研究所
• 主分類號: E21B10/64
• 分類號: E21B10/64
• 代理公司: 地質礦產部專利代理事務所
• 代理人: 黃麗

本發明是一種用于巖心鉆探鉆孔內的裝置。

在傳統的巖心鉆探中，為了采集巖心和檢查、更換鉆頭，必須將鉆孔內全部鉆桿提升至地表（稱之為起下鉆作業），這是一項十分頻繁、耗時和體力勞動繁重的輔助作業。自繩索取心鉆進技術出現后，無須升降鉆桿便可采集巖心；但為了檢查和更換鉆頭，起下鉆作業仍是不可避免的。鉆孔愈深，巖石愈硬，則起下鉆作業對鉆探工作及其效率的不利影響愈顯著。

在鉆探工程的技術領域內，無需從鉆孔內提升出鉆桿就能更換鉆頭，是人們試圖擺脫????傳統的換鉆頭作業方式的長期愿望；但直到六十年代后期，才提出了具體設想，開始探索其可能性。之后不久，美國、日本、澳大利亞、蘇聯等國開始陸續出現了不提鉆換鉆頭的各種技術方案。最初出現的是一些用于石油鉆探和大口徑鉆探的方案；用于地質勘探小口徑巖心鉆探的技術方案是1970年前后相繼提出的。就其實現換鉆頭的方式而論，現有技術中，已有的方案分全面迭縮式、兩級擴孔翼張斂式（包括鉸鏈式、楔面張斂式、彈簧片張斂式等）和連續鏈節式等幾類，而每一類中又包含多種結構型式。直到目前將近二十年，盡管耗資巨大，但要么是失敗，要么是正在研制和試驗，總之還沒有一種型式的不提鉆換鉆頭鉆具在哪一國成功地實施于工業鉆探。這是由于，無論何種型式的不提鉆換鉆頭鉆具，都需要有一個特殊的鉆頭和一套十分復雜而又必須十分可靠的機構來實現自鎖性的張斂伸縮這一特定動作，并具備完善的鉆壓和扭矩傳遞功能；而這一切，又是在地表以下巖層中的鉆孔內進行，鉆孔內工作環境極端惡劣，空間倍受限制，并且無法直接觀測到工作中的鉆具。因此，其技術困難程度是極大的。

當今，試圖用于地質勘探小口徑巖心鉆探的不提鉆換鉆頭鉆具，有一種技術方案是擴孔翼楔面張斂式，如美國專利3955633（1976年）該鉆具因結構復雜、機械加工困難、張斂機構不靈活、可靠性差、擴孔翼部位漏水量過大、瞄向定位不夠準確和有效、擴孔翼結構不適當、鉆具工作時顫動嚴重以及機構強度不足等一系列實用性和根本性的結構缺陷，未能投入工業應用。

本發明的任務就是針對上述鉆具存在的問題，提出新的技術方案，設計制造出一種適合于地質勘探小口徑金剛石巖心鉆探用的具有工業實用性的擴孔翼楔面張斂式不提鉆換鉆頭鉆具，它無需起下鉆便可在每個繩索取心回次對服役鉆頭進行直接檢查、觀測或更換。通過實施本發明的技術方案，在巖心鉆探中，將免除為更換或檢查鉆頭所需要的大量起下鉆工序。

圖1a，1b，1c，1d，1e，1f，1g是本鉆具組裝后處于收斂狀態（投撈狀態）的分段正視圖；

圖1a，圖2b，2c，2d，2e，圖1f，1g是本鉆具組裝后處于張開狀態（鉆進狀態）的分段正視圖；

圖3是圖2c中A－A線剖面；

圖4是副鉆頭9的軸測示意圖；

圖5是圖2c中C－C線剖面；

圖6是圖2c中B－B線剖面；

圖7是圖1c中D－D線剖面；

圖8是圖1d中E－E線剖面；

圖9是圖2d中G－G線剖面；

圖10是圖1d中F－F線剖面；

圖11是圖1d中H－H線剖面；

圖12是鉆頭架30上半部的局部軸測示意圖；（上端螺紋未畫出）

圖13是鉆頭架30的局部軸測剖視示意圖（上端螺紋未畫出）

圖14是定位端管17的剖視圖；

圖15是圖4中副鉆頭9的I－I線剖面放大圖；

圖16是圖4中副鉆頭9的J－J線剖面放大圖。