[发明专利]一种具有复合功能的绳索定向取心钻进装置

说明书

一种具有复合功能的绳索定向取心钻进装置，包括外总成、内总成、岩心解堵机构、定向取心机构，岩心解堵机构设有滑动轴套、压力弹簧、悬挂轴、悬挂轴支撑腔、单向球阀和球阀连接轴，悬挂轴支撑腔连接轴承腔，滑动轴套位于悬挂轴支撑腔内，滑动轴套螺纹连接心轴，悬挂轴与滑动轴套轴孔滑动配合并由支撑轴承组支撑，滑动轴套设有滑动轴套水口，悬挂轴设有悬挂轴水口，压力弹簧套装在悬挂轴上，悬挂轴下端为球阀座，球阀位于球阀座内，球阀座连接球阀座连接轴，球阀座连接轴连接岩心管。本发明除具备绳索取心功能外，定向取心机构可真实还原地层裂缝走向及方位；岩心解堵机构可有效减少钻进中岩心管内堵塞造成的岩心磨耗，提高破碎易堵心地层岩心采取率。

技术领域

本发明涉及一种井孔钻进装置，尤其是一种具有复合功能的绳索定向取心 钻进装置，属于钻井设备技术领域。

背景技术

绳索取心钻进是在特制的绳索钻杆中投入钻具内总成，取心钻进结束后， 使用绳索打捞器将内总成打捞出地表，以获取岩心的一种地质勘探钻孔施工方 法，由于取心过程不需要将孔内数百或数千米钻杆提出地表，因此大大提高了 工作效率。常规绳索取心钻进方法所使用的钻具外总成由外管上接扩孔扶正器 和钻头组成，内总成包括悬挂打捞机构、单动机构、岩心管、卡簧座及卡簧等 部件。通过绳索取心获取的岩心可以了解地层岩石的物理特性、结构、矿物组 成，也可对地层中岩层的厚度和埋藏深度进行评估。但是常规绳索取心钻进装 置存有下述问题：1、获取的岩心无法精准测定目的储层裂缝和层理结构的走向、 倾角以及岩层的定向渗透等关键参数，对于资源储层评价和地质勘查中地应力 分析均无法提供可靠的数据依据；2、在取心钻进过程中常会遇到破碎易堵心地 层，岩心在进入岩心管后由于应力释放会沿着裂隙碎裂成岩块或岩渣，一旦在 岩心管内发生堵塞就会阻碍后续钻进中岩心继续进入岩心管，造成岩心破碎部 分挤压、对磨和钻头重复磨耗岩心，导致岩心采取率不足，获取的地层信息缺 失，同时岩心堵塞时严重影响钻进效率。

发明内容

本发明的目的在于针对解决技术之问题，提供一种具有复合功能的绳索定 向取心钻进装置，所述装置具有岩心解堵功能且可精确获取地层裂缝和岩层层 理的产状要素等重要数据。

本发明所述问题是以下述技术方案解决的：

一种具有复合功能的绳索定向取心钻进装置，包括外总成和内总成，内总 成由上至下设有捞矛头、弹卡器、轴承腔及轴承组、心轴、岩心管和岩心卡簧 座及卡簧，内总成还包括岩心解堵机构和定向取心机构，所述岩心解堵机构设 有滑动轴套、压力弹簧、悬挂轴、悬挂轴支撑腔、单向球阀和球阀连接轴，悬 挂轴支撑腔上端连接轴承腔的下端，滑动轴套位于悬挂轴支撑腔内，滑动轴套 上端螺纹连接心轴下端，悬挂轴安装于悬挂轴支撑腔内的支撑轴承上，悬挂轴 与滑动轴套轴孔滑动配合，滑动轴套设有滑动轴套水口，悬挂轴对应滑动轴套 水口的位置设有悬挂轴水口，压力弹簧套装在悬挂轴上，压力弹簧位于悬挂轴支撑腔内，悬挂轴下端为球阀座，球阀位于球阀座内，球阀座连接球阀座连接 轴，球阀座连接轴连接岩心管。

上述具有复合功能的绳索定向取心钻进装置，所述定向取心机构位于岩心 管内，定向取心机构设有多点测斜仪和多点测斜仪支撑座，多点测斜仪支撑座 为空腔结构，多点测斜仪支撑座上部与球阀座连接轴的下部螺纹连接，电子多 点测斜仪固定在多点测斜仪支撑座的空腔内，电子多点测斜仪外壁设有测斜仪 标示刻线，多点测斜仪支撑座外壁设有支撑座标示刻线，测斜仪标示刻线与支 撑座标示刻线位于二者几何中心同侧的同一直径线。

上述具有复合功能的绳索定向取心钻进装置，所述岩心管下端螺纹连接岩 心卡簧座，岩心卡簧座的内表面为圆锥面，岩心卡簧装配在圆锥面处，岩心卡 簧座的下端内壁处设有主刻刀，岩心卡簧座的下端外壁对应主刻刀的方位设有 卡簧座标示刻线。

上述具有复合功能的绳索定向取心钻进装置，所述岩心管外壁设有岩心管 标示刻线，岩心管内壁沿轴向设有岩心管内圆周流道。

上述具有复合功能的绳索定向取心钻进装置，所述电子多点测斜仪的外壁 上设置测斜仪扶正块，测斜仪扶正块沿电子多点测斜仪的外壁均布三排，每排 设有数块。