[实用新型]一种适于海洋钻探的绳索取心钻具

说明书

一种适于海洋钻探的绳索取心钻具，包括外总成和内总成，所述外总成从上至下依次设置保压钻具弹卡挡头、保压钻具弹卡室、弹卡挡头、弹卡室、密封外管、调节短节和钻头，在弹卡室和密封外管连接部位设置座环，所述钻头设有传扭内花键，并在传扭内花键上端设有倒角引锥；所述内总成包括分别与不同地层结构相匹配的压入式取心内钻具、超前取心内钻具、自适应伸缩内钻具、绳冲内钻具、多级内管伸缩内钻具和保压取心内钻具。本实用新型通过配置不同结构的取心钻具内总成来适应不同海洋地层的结构特点，达到了提高工作效率、降低施工成本的目的。

技术领域

本实用新型涉及一种绳索取心钻具及工艺方法，尤其是一种适于海洋钻探的绳索取心钻具。

背景技术

海底地层形态复杂，不同地层性质的差异较大，例如：海底浅表层淤泥具有塑性大、易被冲蚀等特点；淤泥层下的粉砂、粗砂、砾石等地层成孔难度大、易丢失岩心；风化基岩及基岩层岩石强度高、钻探进尺慢。在陆地上进行地质勘探时，为适应地层变化，可以采用提钻换钻具的钻进方法；但是针对海洋取心钻探时，上述操作方法存在以下缺点：一是海洋钻探施工难度大，提、下钻耗费时间长，通过提钻换钻具的方法将使施工成本大大提高；二是海洋钻探提、下钻过程中，钻具重新进入钻孔的操作费时费力，工作效率较低。

实用新型内容

本实用新型提供一种适于海洋钻探的绳索取心钻具，旨在通过在同一套钻具中配置不同结构的取心钻具内总成，以适应不同海洋地层特点，达到提高工作效率、降低施工成本的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种适于海洋钻探的绳索取心钻具，包括外总成和内总成，所述外总成从上至下依次设置保压钻具弹卡挡头、保压钻具弹卡室、弹卡挡头、弹卡室、密封外管、调节短节和钻头，在弹卡室和密封外管连接部位设置座环，所述钻头内壁上设有传扭内花键，并在传扭内花键上端设有倒角引锥；所述内总成包括分别与不同地层结构相匹配的压入式取心内钻具、超前取心内钻具、自适应伸缩内钻具、绳冲内钻具、多级内管伸缩内钻具和保压取心内钻具；取心作业时，内总成置于外总成内腔中，搭载在外总成的座环上，并在内总成和外总成之间形成环空结构。

上述适于海洋钻探的绳索取心钻具，所述压入式取心内钻具设有固定部件和套装在固定部件外面的活塞式运动部件，所述固定部件包括第一捞矛头组件、第一悬挂环、连接轴和芯轴，所述第一捞矛头组件通过连接轴与芯轴连接，在连接轴上套装第一悬挂环，所述活塞式运动部件包括活塞组件、第一内管组件和第一内钻头，在取心作业前，活塞式运动部件通过销轴固定在连接轴上，在活塞组件中设有与外总成中密封外管紧密贴合的凸缘活塞，取心作业时，由钻台面上设置的水泵向内总成和外总成之间环空结构中注入高压泥浆，通过凸缘活塞为活塞式运动部件提供向下的推力，推动活塞式运动部件剪断销轴后向下运动。

上述适于海洋钻探的绳索取心钻具，所述压入式取心内钻具的活塞式运动部件中还设有快速拆卸机构，所述快速拆卸机构包括快拆内套、快拆锁环、定位键和快拆外套，所述快拆内套上端与活塞组件中的活塞座装配，快拆外套下端与第一内管组件装配，快拆内套与快拆外套配装，通过定位键、快拆锁环的配合实现快速拆卸机构的定位锁止。

上述适于海洋钻探的绳索取心钻具，所述超前取心内钻具从上至下依次设置第二捞矛头组件、第二悬挂环、第二内管组件和第二内钻头；所述第二捞矛头组件中设有弹卡，超前取心内钻具通过弹卡与外总成中弹卡室、第二悬挂环与外总成中座环配合实现轴向定位；所述第二内钻头外壁设有传扭外花键，所述传扭外花键与外总成钻头上传扭内花键相匹配，在传扭外花键下端设有与外总成中钻头上倒角引锥配合的反向倒角引锥。