本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種中空螺桿鉆具總成，包括外總成和套裝在外總成的繩索取心通道中的內(nèi)總成，內(nèi)總成為取心內(nèi)總成或鉆進(jìn)內(nèi)總成；外總成包括取心鉆頭、下加長接頭、中空螺桿馬達(dá)和上導(dǎo)正接頭；取心內(nèi)總成包括由上部到下部依次連接的打撈頭、定位卡、取心管單動機(jī)構(gòu)、井下環(huán)境及工況監(jiān)控儲存模塊和取心管；鉆進(jìn)內(nèi)總成包括由上部到下部依次連接打撈頭、定位卡、連接部、井下環(huán)境及工況監(jiān)控儲存模塊和內(nèi)鉆頭；本發(fā)明專利技術(shù)中的中空螺桿鉆具總成鉆探取心過程中，中空螺桿馬達(dá)可以為井底鉆頭提供高轉(zhuǎn)速，增加取心進(jìn)尺速度。采用中空式的螺桿結(jié)構(gòu)，可以在內(nèi)部空間內(nèi)安裝繩索取心鉆具，每次鉆取巖心后可采用絞車進(jìn)行打撈，不用起出全部鉆具，節(jié)省取心時間。心時間。心時間。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種中空螺桿鉆具總成
[0001]本專利技術(shù)涉及取心鉆
，特別是涉及一種中空螺桿鉆具總成。
技術(shù)介紹
[0002]繩索取心鉆進(jìn)是在特制的繩索鉆桿中投入鉆具內(nèi)總成，取心鉆進(jìn)結(jié)束后，使用繩索打撈器將內(nèi)總成打撈出地表獲取巖心的一種地質(zhì)勘探鉆孔施工方法，由于取心過程不需要將孔內(nèi)數(shù)百或數(shù)千米鉆桿提出地表，因此大大提高了工作效率。
[0003]常規(guī)的繩索取心鉆進(jìn)方法所使用的鉆具外總成由外管上接繩索鉆桿組成，內(nèi)總成包括內(nèi)管、卡簧及單動懸掛組件，靠地表回轉(zhuǎn)動力驅(qū)動鉆桿和鉆頭回轉(zhuǎn)碎巖。隨著鉆探取心的發(fā)展，將遇到各種復(fù)雜情況的取心環(huán)境，如深海鉆探取心時，因為海底會遇到堅硬的巖石，采用高轉(zhuǎn)速才能加快進(jìn)尺速度，但是海水沒有支撐能力，為防止鉆桿扭曲，無法用鉆井船上的鉆機(jī)動力頭提供高轉(zhuǎn)速，或者是受限動力頭的能力，無法提供較高的轉(zhuǎn)速，此時井下動力鉆具的使用就十分重要。螺桿馬達(dá)中空螺桿馬達(dá)鉆具可以提供較高的轉(zhuǎn)速，但是常規(guī)螺桿馬達(dá)中空螺桿馬達(dá)一般為實心結(jié)構(gòu)，在螺桿馬達(dá)中空螺桿馬達(dá)下部安裝取心鉆具和鉆桿，每取完一個回次的巖心就需要將所有的鉆具提出井底，當(dāng)遇到井深較大時，因為鉆具較多，每次起下鉆浪費時間，成本較高。
[0004]綜上，現(xiàn)有的繩索取心鉆具有如下技術(shù)缺陷：
[0005]1.鉆探取心過程中，無法為井底提供高轉(zhuǎn)速，導(dǎo)致取心進(jìn)尺速度較慢。
[0006]2.常規(guī)螺桿馬達(dá)中空螺桿馬達(dá)為實心結(jié)構(gòu)，無法使用繩索取心鉆具，每次獲取巖心以后都需要將全部鉆具提出井底，對于井深較大時，浪費時間，增加成本。
[0007]3.現(xiàn)有中空螺桿無法實現(xiàn)全斷面鉆進(jìn)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0008]本專利技術(shù)的目的是提供一種中空螺桿鉆具總成，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了如下方案：
[0010]本專利技術(shù)提供一種中空螺桿鉆具總成，包括外總成和套裝在外總成的繩索取心通道中的內(nèi)總成，所述內(nèi)總成為取心內(nèi)總成或鉆進(jìn)內(nèi)總成；
[0011]所述外總成包括取心鉆頭、下加長接頭、中空螺桿馬達(dá)和上導(dǎo)正接頭，所述上導(dǎo)正接頭的上端與鉆桿裝配，所述上導(dǎo)正接頭的下端連接所述中空螺桿馬達(dá)，所述上導(dǎo)正接頭的內(nèi)徑大于內(nèi)總成最大直徑，所述中空螺桿馬達(dá)為中空結(jié)構(gòu)，所述中空螺桿馬達(dá)的中空傳動軸下端與所述下加長接頭上端連接，所述下加長接頭用于給所述內(nèi)總成提供外部保護(hù)，所述下加長接頭下端連接所述取心鉆頭，所述取心鉆頭為中空結(jié)構(gòu)，巖心可通過內(nèi)部空間進(jìn)入所述內(nèi)總成中；
[0012]所述取心內(nèi)總成包括由上部到下部依次連接的打撈頭、定位卡、取心管單動機(jī)構(gòu)、井下環(huán)境及工況監(jiān)控儲存模塊和取心管；當(dāng)取完目標(biāo)長度的巖心后可投入打撈工具，所述打撈工具上端連接所述打撈頭的上端，將內(nèi)總成提出井口，所述定位卡卡入所述中空螺桿
馬達(dá)的傳扭定位槽，能夠固定所述取心內(nèi)總成的位置，所述取心管單動機(jī)構(gòu)內(nèi)部裝有軸承，當(dāng)定位卡旋轉(zhuǎn)時能夠保證下部鉆具不發(fā)生旋轉(zhuǎn)，減小取心擾動，提高取心率；
[0013]所述鉆進(jìn)內(nèi)總成包括由上部到下部依次連接打撈頭、定位卡、連接部、井下環(huán)境及工況監(jiān)控儲存模塊和內(nèi)鉆頭；所述打撈頭上端用于與打撈工具連接，所述定位卡卡入所述中空螺桿馬達(dá)的傳扭定位槽，能夠固定所述鉆進(jìn)內(nèi)總成的位置。
[0014]優(yōu)選地，所述下加長接頭與所述中空螺桿之間設(shè)置有扶正套，所述扶正套內(nèi)部為鋸齒形結(jié)構(gòu)，可讓泥漿從縫隙中流過，所述下加長接頭與所述取心鉆頭之間設(shè)置有過流套與軸承，所述過流套上開設(shè)有供泥漿通過的過流孔，所述過流套上端與所述下加長接頭接觸，所述過流套下端與所述取心鉆頭內(nèi)部共同擠壓所述軸承的外圈，所述軸承的內(nèi)圈與所述取心內(nèi)總成或所述鉆進(jìn)內(nèi)總成接觸。
[0015]優(yōu)選地，所述中空螺桿馬達(dá)包括外套管和設(shè)置于所述外套管內(nèi)的所述中空傳動軸、連接管和螺桿轉(zhuǎn)子，所述螺桿轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)設(shè)置所述傳扭定位槽，所述中空傳動軸位于所述螺桿轉(zhuǎn)子的下部，所述中空傳動軸通過所述連接管與所述螺桿轉(zhuǎn)子連接，所述螺桿轉(zhuǎn)子、所述連接管和所述中空傳動軸的上段與所述外套管之間設(shè)置有過漿間隙，所述中空傳動軸的下段與所述外套管之間通過軸承連接，所述取心內(nèi)總成或所述鉆進(jìn)內(nèi)總成設(shè)置于所述中空傳動軸、連接管和螺桿轉(zhuǎn)子構(gòu)成的空腔內(nèi)，所述取心管單動機(jī)構(gòu)的上段與所述中空傳動軸之間設(shè)置螺桿孔內(nèi)密封，所述螺桿孔內(nèi)密封下部的所述中空傳動軸上設(shè)置有過流孔，所述過流孔連通所述過漿間隙與所述中空傳動軸內(nèi)的過漿通道。
[0016]優(yōu)選地，所述連接管兩端與所述中空傳動軸、所述螺桿轉(zhuǎn)子螺紋連接，螺紋連接處設(shè)置有防轉(zhuǎn)銷。
[0017]優(yōu)選地，所述連接管為柔性金屬材料連接管。
[0018]優(yōu)選地，所述定位卡包括本體和鉸接在所述本體上的卡爪，所述本體的上端連接所述打撈頭，所述本體的下端連接所述取心管單動機(jī)構(gòu)或所述連接部。
[0019]優(yōu)選地，所述取心管單動機(jī)構(gòu)包括上端連接管、下端連接管和連接軸，所述上端連接管的上端連接所述定位卡的本體，所述上端連接管的下端連接所述連接軸的上端，所述連接軸的下端通過軸承連接所述下端連接管，所述下端連接管的下端則連接所述井下環(huán)境及工況監(jiān)控儲存模塊。
[0020]優(yōu)選地，所述井下環(huán)境及工況監(jiān)控儲存模塊內(nèi)部自帶電源與傳感器，用于檢測取心過程中井下的溫度、壓力。
[0021]優(yōu)選地，所述內(nèi)鉆頭與所述井下環(huán)境及工況監(jiān)控儲存模塊之間的連接管上設(shè)置有流道槽，所述連接管的內(nèi)腔連通所述內(nèi)鉆頭的噴水眼。
[0022]優(yōu)選地，所述取心鉆頭為分級結(jié)構(gòu)，所述取心鉆頭為小口徑鉆頭，后端具有刀翼，實現(xiàn)大口徑鉆進(jìn)。
[0023]本專利技術(shù)相對于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下有益技術(shù)效果：
[0024]1.鉆探取心過程中，中空螺桿馬達(dá)可以為井底鉆頭提供高轉(zhuǎn)速，增加取心進(jìn)尺速度。
[0025]2.采用中空式的螺桿結(jié)構(gòu)，可以在內(nèi)部空間內(nèi)安裝繩索取心鉆具，每次鉆取巖心后可采用絞車進(jìn)行打撈，不用起出全部鉆具，節(jié)省取心時間。
[0026]3.采用中空式的螺桿結(jié)構(gòu)，可通過更換內(nèi)總成實現(xiàn)不同工況需要，當(dāng)需要取心時
安裝取心內(nèi)總成，可進(jìn)行取心作業(yè)，當(dāng)不需要取心時，可更換鉆進(jìn)內(nèi)總成，實現(xiàn)全斷面鉆進(jìn)，一個外總成滿足不同工況需要，節(jié)省更換鉆具的時間。
[0027]4.內(nèi)總成中安裝有不同的傳感器及儲存模塊，可記錄鉆進(jìn)過程中的環(huán)境及工況，可根據(jù)記錄參數(shù)提高取心率或者鉆進(jìn)速率。
[0028]5.在傳扭軸中加工有泥漿通道，可讓轉(zhuǎn)子外的泥漿進(jìn)入到中空螺桿內(nèi)部，可以清潔井眼，提高鉆速。
[0029]6.取心鉆頭內(nèi)部可安裝軸承、過流套與加長接頭及取心內(nèi)總成配合，實現(xiàn)外部鉆頭轉(zhuǎn)動，內(nèi)總成不動，減少內(nèi)總成對巖心的擾動，提高取心率。
[0030]7.取心鉆頭為分級結(jié)構(gòu)，前端超前取心鉆頭為小口徑鉆頭，后端具有刀翼，實現(xiàn)大口徑鉆進(jìn)，這種結(jié)構(gòu)鉆進(jìn)時需要的扭矩較小。
附圖說明
[0031]為了更清楚地說明本專利技術(shù)實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實施例，對于本領(lǐng)域普本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種中空螺桿鉆具總成，其特征在于：包括外總成和套裝在外總成的繩索取心通道中的內(nèi)總成，所述內(nèi)總成為取心內(nèi)總成或鉆進(jìn)內(nèi)總成；所述外總成包括取心鉆頭、下加長接頭、中空螺桿馬達(dá)和上導(dǎo)正接頭，所述上導(dǎo)正接頭的上端與鉆桿裝配，所述上導(dǎo)正接頭的下端連接所述中空螺桿馬達(dá)，所述上導(dǎo)正接頭的內(nèi)徑大于內(nèi)總成最大直徑，所述中空螺桿馬達(dá)為中空結(jié)構(gòu)，所述中空螺桿馬達(dá)的中空傳動軸下端與所述下加長接頭上端連接，所述下加長接頭用于給所述內(nèi)總成提供外部保護(hù)，所述下加長接頭下端連接所述取心鉆頭，所述取心鉆頭為中空結(jié)構(gòu)，巖心可通過內(nèi)部空間進(jìn)入所述內(nèi)總成中；所述取心內(nèi)總成包括由上部到下部依次連接的打撈頭、定位卡、取心管單動機(jī)構(gòu)、井下環(huán)境及工況監(jiān)控儲存模塊和取心管；當(dāng)取完目標(biāo)長度的巖心后可投入打撈工具，所述打撈工具上端連接所述打撈頭的上端，將內(nèi)總成提出井口，所述定位卡卡入所述中空螺桿馬達(dá)的傳扭定位槽，能夠固定所述取心內(nèi)總成的位置，所述取心管單動機(jī)構(gòu)內(nèi)部裝有軸承，當(dāng)定位卡旋轉(zhuǎn)時能夠保證下部鉆具不發(fā)生旋轉(zhuǎn)，減小取心擾動，提高取心率；所述鉆進(jìn)內(nèi)總成包括由上部到下部依次連接打撈頭、定位卡、連接部、井下環(huán)境及工況監(jiān)控儲存模塊和內(nèi)鉆頭；所述打撈頭上端用于與打撈工具連接，所述定位卡卡入所述中空螺桿馬達(dá)的傳扭定位槽，能夠固定所述鉆進(jìn)內(nèi)總成的位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空螺桿鉆具總成，其特征在于：所述下加長接頭與所述中空螺桿之間設(shè)置有扶正套，所述扶正套內(nèi)部為鋸齒形結(jié)構(gòu)，可讓泥漿從縫隙中流過，所述下加長接頭與所述取心鉆頭之間設(shè)置有過流套與軸承，所述過流套上開設(shè)有供泥漿通過的過流孔，所述過流套上端與所述下加長接頭接觸，所述過流套下端與所述取心鉆頭內(nèi)部共同擠壓所述軸承的外圈，所述軸承的內(nèi)圈與所述取心內(nèi)總成或所述鉆進(jìn)內(nèi)總成接觸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空螺桿鉆具總成，其特征在于：所述中空螺桿馬達(dá)包括外套管和設(shè)置于所述外套管內(nèi)的所述中空傳動軸、連接管和螺桿轉(zhuǎn)子，所述螺桿轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：韓澤龍，宋剛，李小洋，牛慶磊，崔淑英，陳根龍，陳曉君，蔣亞峰，張欣，趙明，田英英，
申請(專利權(quán))人：中國地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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