[实用新型]适用于随钻取心的旋转机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油天然气钻井作业过程中的施工工具，属于钻井取心工具的设计制造技术领域。

背景技术

公开号为CN1730898，公开日为2006年2月8日的中国专利文献公开了一种在地质勘探、石油钻井、科学钻探等行业中使用的取心钻进系统，特别是在坚硬岩石、深孔中的取心钻进的井底马达和冲击器驱动的组合式取心钻进系统。该系统包括取心工具和取心钻头，取心工具的下端和取心钻头相连接，还包括井底马达和冲击器，井底马达驱动轴的下端和冲击器的上端连接，冲击器的下端和取心工具的上端连接，井底马达给取心工具及取心钻头提供碎岩扭矩，冲击器给取心工具及取心钻头提供碎岩冲击力。该钻进系统不仅能取心钻进，而且能节约能源、降低钻杆柱的磨损、提高回次取心钻进长度、防止钻孔孔斜。

以上述专利文献为代表的常规取心钻进工具，无论是双筒取心工具，还是特殊的取心工具，由于取心工具是连接在钻具上的，所以，在钻取一段岩心后都要将钻具全部取出，才能取出钻取的岩心，然后再次下入钻具进行下一段岩心的钻取，如果遇到间断取心，还要在两次取心之间下入一次钻头和钻柱；因此传统的取心较为费事费工。

现有的绳索取心工具: 通过钢丝绳下放取心机构，由弹卡机构进行锁紧，然后进行取心作业。在取心时能实现内筒的独立旋转，外筒在转盘带动下旋转，而取心内筒不跟着旋转，以便岩心的进入。因为采用绳索式上提下放从而实现了不起钻交替实施钻进和取心，节约了时间，提高了效率。目前的钢绳常规取心工具的缺点是：在取心时不能实现内筒的独立旋转，当外筒在转盘带动下旋转时，取心内筒会跟着旋转，十分不便岩心进入内筒，还会将岩心砖碎，时间长暴露的岩心和破碎的岩心，会影响岩心质量，特别是在页岩地层取心时，常规页岩取心技术由于起下钻时间长，采用现有常规取心技术页岩气不容易保留，很难获取真实的地质资料。

实用新型内容

为了克服目前常规取心工具的起下钻次数太多、夹层取心和连续取心效率低、岩心质量较差等不足，本实用新型提出了一种适用于随钻取心的旋转机构，本实用新型能在取心时实现内筒的独立旋转，当外筒在转盘带动下旋转时，由于旋转总成能够让内筒取心时能实现独立旋转，所以取心内筒不会跟着旋转，以便岩心的进入。

本实用新型是通过采用下述技术方案实现的：

一种适用于随钻取心的旋转机构，其特征在于：包括轴承盒、心轴和调节帽；心轴的上端经轴承固定在轴承盒中；心轴的下端设置在调节帽中并与调节帽螺纹连接，位于调节帽中的心轴下端设置有单流阀座、梅花挡板和制动环，所述制动环由压帽一固定，单流阀座上设置有钢球；调节帽与所述弹卡机构相连。

轴承置于心轴上端设置的台阶处，在轴承的外侧靠近心轴的上端头部套有半环，半环上套有轴向钢丝挡圈。

梅花档板通过焊接固定在心轴下端内部的台阶处，单流阀座通过螺纹旋入心轴下端端头内并焊接；压帽一与心轴螺纹连接，制动环通过键槽配合与心轴连接，制动环位于压帽和调节帽之间。

调节帽上端设置有与制动环上凸起配合的缺口。

梅花档板、钢球、单流阀座和心轴下端的内壁构成泄压装置。

轴承盒、半环、轴向钢丝挡圈、轴承和心轴的上端构成旋转装置。

压帽、制动环、调节帽和心轴下端的外壁构成内筒间隙调节装置。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果如下：

1、本实用新型中，采用 “旋转机构包括轴承盒、心轴和调节帽；心轴的上端经轴承固定在轴承盒中；心轴的下端设置在调节帽中并与调节帽螺纹连接，位于调节帽中的心轴下端设置有单流阀座、梅花挡板和制动环，所述制动环由压帽一固定，单流阀座上设置有钢球；调节帽与所述弹卡机构相连”这样特定结构的旋转机构应用于取心机构中，实现了“通过钢丝绳下放取心机构时，通过弹卡机构进行锁紧，设置的旋转机构能在取心时实现内筒的独立旋转，当外筒在转盘带动下旋转时，由于旋转总成能够让内筒取心时能实现独立旋转，所以取心内筒不会跟着旋转，以便岩心的进入”的技术效果，实现了不起钻交替实施钻进和取心，节约了时间，提高了效率。

2、本实用新型中，采用“轴承置于心轴上端设置的台阶处，在轴承的外侧靠近心轴的上端头部套有半环，半环上套有轴向钢丝挡圈”这样的技术方案，便于将心轴通过轴承牢固地固定在轴承盒中，通过半环和轴向钢丝挡圈，能够防止轴承和心轴脱离；同时，轴承盒、半环、轴向钢丝挡圈、轴承和心轴的上端构成旋转装置，当外筒开始旋转的时候，因为弹卡机构中的弹卡钳锁紧，会使弹卡机构以及轴承盒随着外筒一起旋转，又因为轴承的作用，使与其连接的心轴及通过调节帽与心轴连接的内筒不会随着外筒一起旋转，以便岩心的进入。