[实用新型]一种改善破碎地层取心钻进效果的组合式取心钻具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种改善破碎地层取心钻进效果的组合式取心作业工具，尤其是一种改善破碎地层取心钻进效果的组合式取心钻具，可广泛应用于科学钻探、石油钻井、煤田勘探、地质勘探等领域。

背景技术

现有在地质勘探、石油钻井、煤田勘探、科学钻探中钻取岩心所用的取心工具通常包括常规取心工具和特殊取心工具。在地质勘探中进行破碎地层取心作业时常用喷射式反循环取心工具、屏蔽式孔底双循环取心工具、底喷式取心工具等，但破碎的岩心易堵塞在内管内导致回次取心钻进长度短、施工成本高、施工时间长，同时获取的破碎状岩心在地面出心时易破坏原结构状；在石油钻井中进行破碎地层取心作业时大都采用特殊取心工具，如橡胶筒取心工具、反循环取心工具、密闭取心工具、保压取心工具等，但这些特殊取心工具使用成本高、使用工艺技术复杂。

另在破碎地层中钻进时，孔壁稳定性差，高速回转的钻杆柱对孔壁的敲打，更易发生钻孔垮塌和卡钻、埋钻等严重事故。因此，在破碎地层中取心钻进难，获取破碎岩心困难大，取心钻进效果差。

因此，现有取心钻具存在缺陷，需要进行改进。

发明内容

本实用新型目的在于提供能节约能源、降低钻杆柱的磨损、防止钻孔孔斜的一种改善破碎地层取心钻进效果的组合式取心钻具。

本实用新型的技术方案是：一种改善破碎地层取心钻进效果的组合式取心钻具，包括井底马达、冲击器、半合管取心工具和底喷取心钻头，所述井底马达的驱动轴下端与冲击器的上端连接，所述冲击器的下端与半合管取心工具的上端连接，所述半合管取心工具的下端与底喷取心钻头相连接，所述井底马达给半合管取心工具及底喷取心钻头提供碎岩扭矩（也就是说，井底马达与半合管取心工具及底喷取心钻头传动连接），所述冲击器给半合管取心工具及底喷取心钻头提供碎岩冲击力及岩心顺利进入半合管的振动力。

作为优选，所述的井底马达为螺杆马达或涡轮马达。

作为优选，所述的冲击器为液动冲击器，所述液动冲击器可以是阀式双作用冲击器、射流式冲击器、射吸式冲击器、阀式正作用冲击器或阀式反作用冲击器。

作为优选，所述的半合管取心工具为单动双管取心工具，所述单动双管取心工具可以是普通单动半合管取心工具、双级单动半合管取心工具或开式单动半合管取心工具。

作为优选，所述半合管取心工具中的半合管可以为卡箍箍抱式半合管、牙嵌自锁式半合管或卡板侧卡式半合管。

作为优选，所述的底喷取心钻头可以为电镀金刚石底喷钻头、热压金刚石底喷钻头或复合片底喷钻头。

本实用新型所述的组合式取心钻具由井底马达驱动回转，钻进时钻杆柱敲打孔壁小、动力消耗小和钻杆柱的磨损小；由孔底液动冲击器施加冲击力及振动力，在破碎地层取心钻进时岩心不堵塞、回次取心钻进长度长、机械钻速高和钻孔孔斜小，由半合管取心工具储存底喷取心钻头钻取的破碎岩心，在地面出岩心时保持了原结构状；由底喷取心钻头钻取破碎地层，底喷水眼隔离了钻井液对破碎岩心的冲刷，使破碎地层的岩心采取率得以保证；因此，本实用新型所述的组合式取心钻具能有效改善破碎地层取心钻进的效果。另外，在使用本实用新型所述的组合式取心钻具进行取心钻进时，可以让钻杆柱以较低的转速回转，实现双回转钻进，在钻孔孔深较深时让轴向压力顺利地传递到底喷取心钻头上有效地破碎岩石。最后，经试验，本实用新型所述的组合式取心钻具具有在破碎地层中取心钻进不少于500m、综合取心钻进效率提高50％～100%的技术效果。

与前述现有同类产品相比，本实用新型的有益效果是能克服现有的破碎地层取心钻进岩心易堵塞、回次取心钻进长度短、钻进效率低、岩心原结构状差、钻孔易垮塌的不足，该组合式取心钻具不仅完全能解决上述取心工具存在的问题，而且能节约能源、降低钻杆柱的磨损、防止钻孔孔斜。

本实用新型的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本实用新型的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图的轴向剖视图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例中所述的一种改善破碎地层取心钻进效果的组合式取心钻具，包括井底马达1、冲击器2、半合管取心工具3和底喷取心钻头4，其特征在于：所述井底马达1的驱动轴下端与冲击器2的上端连接，所述冲击器2的下端与半合管取心工具3的上端连接，所述半合管取心工具3的下端与底喷取心钻头4相连接，所述井底马达1与半合管取心工具3及底喷取心钻头4传动连接，所述冲击器2给半合管取心工具3提供冲击力，所述冲击器2给底喷取心钻头4提供振动力。