[其他]定位张敛式不提钻换钻头钻具无效
申请号: | 85200563 | 申请日: | 1985-04-10 |
公开(公告)号: | CN85200563U | 公开(公告)日: | 1986-03-26 |
发明(设计)人: | 薛万成 | 申请(专利权)人: | 地质矿产部探矿工艺研究所 |
主分类号: | E21B10/64 | 分类号: | E21B10/64 |
代理公司: | 地质矿产部专利代理事务所 | 代理人: | 黄丽 |
地址: | 四川省成*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 定位 张敛式不提钻换 钻头 | ||
本发明是一种用于岩心钻探钻孔内的装置。
在传统的岩心钻探中,为了采集岩心和检查、更换钻头,必须将钻孔内全部钻杆提升至地表(称之为起下钻作业),这是一项十分频繁、耗时和体力劳动繁重的辅助作业。自绳索取心钻进技术出现后,无须升降钻杆便可采集岩心;但为了检查和更换钻头,起下钻作业仍是不可避免的。钻孔愈深,岩石愈硬,则起下钻作业对钻探工作及其效率的不利影响愈显著。
在钻探工程的技术领域内,无需从钻孔内提升出钻杆就能更换钻头,是人们试图摆脱 传统的换钻头作业方式的长期愿望;但直到六十年代后期,才提出了具体设想,开始探索其可能性。之后不久,美国、日本、澳大利亚、苏联等国开始陆续出现了不提钻换钻头的各种技术方案。最初出现的是一些用于石油钻探和大口径钻探的方案;用于地质勘探小口径岩心钻探的技术方案是1970年前后相继提出的。就其实现换钻头的方式而论,现有技术中,已有的方案分全面迭缩式、两级扩孔翼张敛式(包括铰链式、楔面张敛式、弹簧片张敛式等)和连续链节式等几类,而每一类中又包含多种结构型式。直到目前将近二十年,尽管耗资巨大,但要么是失败,要么是正在研制和试验,总之还没有一种型式的不提钻换钻头钻具在哪一国成功地实施于工业钻探。这是由于,无论何种型式的不提钻换钻头钻具,都需要有一个特殊的钻头和一套十分复杂而又必须十分可靠的机构来实现自锁性的张敛伸缩这一特定动作,并具备完善的钻压和扭矩传递功能;而这一切,又是在地表以下岩层中的钻孔内进行,钻孔内工作环境极端恶劣,空间倍受限制,并且无法直接观测到工作中的钻具。因此,其技术困难程度是极大的。
当今,试图用于地质勘探小口径岩心钻探的不提钻换钻头钻具,有一种技术方案是扩孔翼楔面张敛式,如美国专利3955633(1976年)该钻具因结构复杂、机械加工困难、张敛机构不灵活、可靠性差、扩孔翼部位漏水量过大、瞄向定位不够准确和有效、扩孔翼结构不适当、钻具工作时颤动严重以及机构强度不足等一系列实用性和根本性的结构缺陷,未能投入工业应用。
本发明的任务就是针对上述钻具存在的问题,提出新的技术方案,设计制造出一种适合于地质勘探小口径金刚石岩心钻探用的具有工业实用性的扩孔翼楔面张敛式不提钻换钻头钻具,它无需起下钻便可在每个绳索取心回次对服役钻头进行直接检查、观测或更换。通过实施本发明的技术方案,在岩心钻探中,将免除为更换或检查钻头所需要的大量起下钻工序。
图1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g是本钻具组装后处于收敛状态(投捞状态)的分段正视图;
图1a,图2b,2c,2d,2e,图1f,1g是本钻具组装后处于张开状态(钻进状态)的分段正视图;
图3是图2c中A-A线剖面;
图4是副钻头9的轴测示意图;
图5是图2c中C-C线剖面;
图6是图2c中B-B线剖面;
图7是图1c中D-D线剖面;
图8是图1d中E-E线剖面;
图9是图2d中G-G线剖面;
图10是图1d中F-F线剖面;
图11是图1d中H-H线剖面;
图12是钻头架30上半部的局部轴测示意图;(上端螺纹未画出)
图13是钻头架30的局部轴测剖视示意图(上端螺纹未画出)
图14是定位端管17的剖视图;
图15是图4中副钻头9的I-I线剖面放大图;
图16是图4中副钻头9的J-J线剖面放大图。
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