[实用新型]绳索取芯钻具

说明书

技术领域

本实用新型涉及钻探技术领域，尤其涉及一种用于绳索取芯钻探的绳索取芯钻具。

背景技术

绳索取心钻探技术最初用于石油、天然气钻探，目前已成为世界范围内应用最广的一种岩芯钻探方法。在国内，该技术在国土资源、冶金、煤炭等部门已得到广泛应用，并取得了高效、优质、低耗的显著效果，但在水电水利勘探中应用很少。而且由于水电水利勘探对岩芯采取率、岩芯品质要求更高，特别是对结构及组成成分复杂的覆盖层、软弱夹层、硬脆碎地层等要求通过取芯得到准确的地质信息，因此对取芯的质量要求较高。而传统的绳索取芯钻具未重视钻具内外管(即钻具外管和岩心管)之间的单动性能对取芯质量的影响，因此通常仅采用了单级的单动机构，导致钻具内外管之间的单动性能得不到保障，进而容易在钻具钻进过程中，由于对单动性的隔离效果不佳，直接影响到取芯质量；尤其对于结构及组成成分复杂的覆盖层、软弱夹层、硬脆碎地层等情况，其取芯质量往往无法满足相关要求。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种可提高钻具内外管之间的单动性能的绳索取芯钻具，进而可提高岩心的取芯质量；尤其适用于对结构及组成成分复杂的覆盖层、软弱夹层、硬脆碎地层等情况下的绳索取芯钻探工程。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：绳索取芯钻具，包括钻具外管，在钻具外管的底端设置有钻头，在钻具外管内设置有从上至下依次连接的捞矛头、弹卡挡头、弹卡机构、连接管、单动机构、岩心管、卡簧和卡簧座；所述单动机构包括转轴、套在转轴一端的第一轴套和套在转轴另一端的第二轴套，所述第一轴套和第二轴套均可相对转轴转动；所述转轴与钻具外管同轴；所述第一轴套与连接管的端部固定连接，所述第二轴套与岩心管的端部固定连接。

进一步的是：所述第一轴套通过轴承套接在转轴上，所述第二轴套通过轴承套接在转轴上。

进一步的是：所述岩心管为半合管，并且在岩心管和钻具外管之间设置有扶正环。

进一步的是：弹卡机构包括呈对称设置的上弹卡和下弹卡。

进一步的是：所述第一轴套与连接管的端部之间的连接和/或第二轴套与岩心管的端部之间的连接为螺纹连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过采用由转轴和两个轴套组成的双级单动机构，可有效地提高单动机构的单动性能；不仅可对钻具内外套之间的转动进行有效隔离，而且即使当其中一组转轴与轴套组成的单动副发生损坏时，也可由另外一组单动副确保内外套之间的单动效果，因此可确保钻具内外管之间的单动性能。而通过提高内外管之间的单动性能，可确保取芯质量，因此可适用于对结构及组成成分复杂的覆盖层、软弱夹层、硬脆碎地层等情况下的取芯钻探工程。

附图说明

图1为本实用新型所述的绳索取芯钻具的结构示意图；

图2为图1中单动机构局部的放大示意图；

图中标记为：捞矛头1、弹卡挡头2、弹卡机构3、上弹卡31、下弹卡32、连接管5、单动机构6、岩心管7、钻具外管8、扶正环9、卡簧10、卡簧座11、第一轴套13、第二轴套14、轴承15。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1和图2中所示，为本实用新型所述的绳索取芯钻具的一种具体示例的示意图，包括钻具外管8，在钻具外管8的底端设置有钻头12，在钻具外管8内设置有从上至下依次连接的捞矛头1、弹卡挡头2、弹卡机构3、连接管5、单动机构6、岩心管7、卡簧10和卡簧座11；并且所述单动机构6包括转轴4、套在转轴4一端的第一轴套13和套在转轴4另一端的第二轴套14，所述第一轴套13和第二轴套14均可相对转轴4转动；所述转轴4与钻具外管8同轴；所述第一轴套13与连接管5的端部固定连接，所述第二轴套14与岩心管7的端部固定连接。通过上述第一轴套13与转轴4的配合可形成一组单动副，而由第二轴套14与转轴4的配合，可形成另一组单动副；并且，上述两组单动副均可独立地实现单动效果，即相应的第一轴套13或者第二轴套14均可分别独立地相对于转轴4发生转动，以此实现对转动传递的隔离，进而实现单动效果。而且，由于本实用新型中的单动机构3采用双级单动副，因此可提高单动性能，并且即使在其中一组单动副损坏时，也可由另一组单动副确保整体的单动性能。另外，通过将两个单动副设置在同一转轴4上，还可保证二者的同轴度较佳。

更具体的，为了确保每组单动副的单动效果，优选所述第一轴套13通过轴承15套接在转轴4上，所述第二轴套14通过轴承15套接在转轴4上。并且参照附图2中所示，每组单动副中的轴套均通过两个轴承15套接在轴承4上。