[实用新型]振荡喷射式反循环取心装置

说明书

技术领域

本实用新型属于地质钻探中的取心钻具结构的改进，特别是振荡喷射式反循环取心装置。 

背景技术

目前，取心钻具主要有普通取心钻具（分为单管取心钻具、双管取心钻具）和喷射式反循环（简称喷反）取心钻具。 

    喷反取心钻具是利用冲洗液的局部反循环抽吸作用，使冲洗液在取心管内与岩心进入岩心管的方向一致，有利于破碎岩心的获取。喷反取心钻具的主要部件是喷反装置，其结构基本上可以分为工作室、吸水孔、排水孔三部分。工作室包括喷嘴和承喷器，吸水孔和排水孔设计在分水接头上。

     钻具中由泥浆泵送来的冲洗液进入喷嘴，由于喷嘴内腔为锥形，且喷嘴断面较小，因此从喷嘴出来的冲洗液的流速增加而射入承喷器。由于流速增大，压力势必降到将会很小，这时便会在承喷器周围形成低压区。由于低压区的产生，在压力差的作用下，孔底冲洗液被吸进岩心管内，形成孔底局部反循环。

      喷反取心钻具主要有单管喷反取心钻具、双管双动喷反取心钻具、双管单动喷反取心钻具等。

      实用表明，喷反取心钻具在破碎带中取样效果明显优于普通取心钻具。然而，喷反取心钻具在破碎带取心钻进中仍然存在碎粒岩心架桥、卡堵取心管及大量岩粉於塞取心管的现象，它严重影响样品质量及取心率的提高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种振荡喷射式反循环取心装置，其结构合理，可以解决破碎岩心架桥、卡堵取心管及大量岩粉淤塞取心管的问题，提高破碎地层的取心率。 

本实用新型的目的是这样实现的：一种振荡喷射式反循环取心装置，包括喷嘴，承喷器和分水接头，在管状壳体内通过螺纹安装着喷嘴和具有上喷嘴和下喷嘴的自激振荡腔，承喷器的后端通过螺纹连接在分水接头上，分水接头通过螺纹安装在管状壳体的后端，位于管状壳体内的承喷器其外径比管状壳体的内径小，分水接头的吸水孔与壳体内壁和承喷器外壁构成的喷反通道连通，承喷器的前端面与自激振荡腔下喷嘴的外端面之间留有间隙，承喷器的出口与分水接头的排水孔连通，分水接头的另一端通过螺纹连接着阀座。 

本振荡喷射式反循环取心装置主要由赫尔姆兹自激振荡腔型喷射式反循环接头（即将喷反接头内的空腔设计为赫尔姆兹腔）和取心机具构成。 

赫尔姆兹振荡腔自激振荡原理为：高压液流经上喷嘴进入容积突然增大的振荡腔，在振荡腔内与周围流体的作用使得压力脉动增强，在下喷嘴出口处的液流脉动相当于活塞的作用产生声辐射，声压向上游传播，在上游剪切层分离处诱发新的扰动产生，在剪切层不稳定性的选频和放大作用下，使腔内压力进一步增大，并使原剪切层中无规则的涡流变成强度集中的有序涡流，从而使压力脉动的幅值大大提高，振荡腔内就产生流体自激振动并在下喷嘴出口形成振荡射流。振荡射流进入分水接头即可产生振荡抽吸效果。 

本赫尔姆兹振荡腔喷射式反循环取心装置的喷反接头利用赫尔姆兹腔自激振荡原理，内部无机械运动元件，喷反接头内部腔体设计为赫尔姆兹振荡腔，包含有喷嘴、承喷器、分水接头、外壳等，承喷器设置于分水接头上，喷嘴、分水接头分别与外壳通过螺纹连接，分水接头另一端与取心机具连接，水流由喷嘴射入承喷器，由于赫尔姆兹振荡腔的作用，从分水接头外通道以振荡形式射出，同时水流以振荡形式被抽吸进入取心管由分水接头内通道进入喷反接头内，完成振荡喷射式反循环取心作业。 

本实用新型结构合理，解决了破碎岩心架桥、卡堵取心管及大量岩粉淤塞取心管的问题，提高了破碎地层的取心率。 

附图说明

下面将结合附图对本实用新型作进一步的描述，附图1为本实用新型的剖视结构示意图。 

具体实施方式 

一种振荡喷射式反循环取心装置，如附图1所示，包括喷嘴2，承喷器4和分水接头5，在管状壳体1内通过螺纹安装着喷嘴2和具有上喷嘴7和下喷嘴8的自激振荡腔3，承喷器4的后端通过螺纹连接在分水接头5上，分水接头5通过螺纹安装在管状壳体1的后端，位于管状壳体1内的承喷器4其外径比管状壳体1的内径小，分水接头5的吸水孔10与壳体1内壁和承喷器4外壁构成的喷反通道连通，承喷器4的前端面与自激振荡腔下喷嘴8的外端面之间留有间隙，承喷器4的出口与分水接头5的排水孔9连通，分水接头5的另一端通过螺纹连接着阀座6。自激振荡腔3为赫尔姆兹振荡腔，其是结构由圆柱形壳体构成的空腔，其上端面的中心设置着与喷嘴2锥度相等的圆锥形上喷嘴7，喷嘴2小端出口直径与上喷嘴7大端进口直径相等，在空腔的下端面上设置着与上喷嘴7相对应的锥形下喷嘴8。