[发明专利]一种适用于海底钻机的海底沉积物绳索取心钻具

说明书

本发明公开了一种适用于海底钻机的海底沉积物绳索取心钻具，包括外管总成及内管总成，所述的外管总成包括外管、扩孔器和外管钻头；所述的内管总成包括捞矛头机构、弹卡定位机构、悬挂环、通水短管或带回水球阀的单动机构、内管端盖、内管及岩心衬管；捞矛头机构的下端与弹卡定位机构连接，弹卡定位机构的下部设有悬挂环，悬挂环置于外管内的座环上，弹卡定位机构的下端与内管端盖连接；内管端盖设置在通水短管或单动机构的上端，通水短管或单动机构的下端与内管的上端连接；岩心衬管设置在内管中；外管钻头与内管之间设有密封圈。本发明结构简单、可靠性高；且能够大幅度提高海底沉积物绳索取心率的同时有效降低海底沉积物样品的扰动。

技术领域

本发明涉及一种沉积物绳索取心钻具，尤其是涉及一种适用于海底钻机的海底沉积物绳索取心钻具。

背景技术

深海海底资源的开发利用已经成为世界各国未来资源战略的一个新领域，随着深海钻探技术的发展，其对钻探效率和质量提出了更高的要求。在钻进过程中遇到沉积物地层时，若使用常规绳索取心钻具，并采用正循环绳索取心钻进方式钻进，由于钻具中充满海水且钻具内的正压较大，容易造成岩心在进入岩心内管过程中阻力过大，导致绳索取心率降低，样品的扰动和二次破坏程度较大，严重影响岩心样品的完整性和质量。此外，在夹杂有少量薄层岩石或砂层的软硬交错沉积物地层钻进时，无法同时保证对较软的沉积物和较硬的薄层岩石的取心效果。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、可靠性高的适用于海底钻机的海底沉积物绳索取心钻具，它能够提高海底沉积物地层绳索取心率，而且还能够减少对样品的扰动。

本发明采用的技术方案是：包括外管总成及内管总成；所述的外管总成包括外管、扩孔器和外管钻头；所述的内管总成包括捞矛头机构、弹卡定位机构、悬挂环、通水短管或带回水球阀的单动机构、内管端盖、内管及岩心衬管；捞矛头机构的下端与弹卡定位机构连接，弹卡定位机构的下部设有悬挂环，悬挂环置于外管内的座环上；弹卡定位机构的下端与内管端盖连接；内管端盖设置在通水短管或单动机构的上端，通水短管或单动机构的下端与内管的上端连接；岩心衬管设置在内管中；外管钻头与内管之间设有密封圈。

上述的适用于海底钻机的海底沉积物绳索取心钻具中，所述的密封圈为U型密封圈或O型密封圈。

上述的适用于海底钻机的海底沉积物绳索取心钻具中，所述的通水短管的侧壁上设有多个通水孔。

上述的适用于海底钻机的海底沉积物绳索取心钻具中，所述的内管的下端设有内管短接，内管短接的下端安装有内管靴或内管钻头；内管靴超前于外管钻头；所述的内管钻头超前于外管钻头，或与外管钻头平齐，或内缩在外管钻头内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明结构简单、可靠性高；本发明的外管钻头和内管之间设有密封圈，使得内管和外管环状间隙之间的密封性能较好，配合钻机上的抽吸装置，可以使本发明内形成活塞式负压，实现抽吸绳索取心，大幅度提高了海底沉积物绳索取心率的同时，有效降低海底沉积物样品的扰动；本发明在夹杂有少量薄层岩石或砂层的软硬交错沉积物地层中钻进时，钻具采取双动方式，内管钻头及内管总成可随外管一同转动，能够有效破碎岩石。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例2的结构示意图。

图3为本发明实施例3的结构示意图。

图4为本发明实施例4的结构示意图。

图中：1-捞矛头机构；2-弹卡定位机构；3-悬挂环；4-内管端盖；41：螺栓；5-通水短管；6-外管；61：座环；7-岩心衬管；8-内管；9-扩孔器；10-U型密封圈；11-外管钻头；12-内管短接；13-爪簧；14-内管靴；15-O型密封圈；16-内管钻头。