[发明专利]一种分体式泥浆静压取芯工具及方法

说明书

本发明公开一种分体式泥浆静压取芯工具及方法，所述工具包括外管和安装在外管内的内管总成，外管从上至下依次安装有座环、水眼和钻头，座环固定安装在外管上端的内壁上，钻头位于外管最下端且固定安装在外管的外壁上，内管总成包括打捞矛头、剪切销、剪切销内套、长袖密封套、外管密封座、第一长袖、固定销、锁紧套、第二长袖、岩心管、内管、活塞头、卡簧和压入管鞋，打捞矛头的下端分别与第一长袖、剪切销内套固定连接，打捞矛头悬挂在所述座环上，从而使得整个内管总成悬挂安装在外管的内腔内。本发明既能够大大提高每回次取芯长度，从而提高取芯效率，节省作业时间，还能保证岩心的原状性，避免了取芯工具对岩心的扰动。

技术领域

本发明涉及海洋取样装置技术领域，具体是一种分体式泥浆静压取芯工具及方法。

背景技术

随着对海洋资源勘探需求，通过钻探船等科考船进行取芯(即取样)工作量也日益增加，取芯质量的好坏直接关系到对样品成分分析研究的准确性和科学性。现有的取芯装置中，通常采用整根钻柱转动方式来进行取芯，取芯装置的能量(动力)来源与井口动力装置，井口动力装置提供的能量在钻柱上进行传递。在能量传递过程中，能量沿行程损失大，当地层位置较深时，钻柱深入至地层的能量利用率较低，造成额外能量消耗或者无法进行更深层的地层勘探。同时，回转式钻探取芯方式容易对地层造成扰动，进而对样品造成扰动，影响取芯质量，也即现有的取芯装置中，对样品造成扰动的现象普遍存在，亟需改善。目前在海洋取芯领域中，通常是通过钻探船搭载取芯装置完成，受到井架高度和顶驱上下行程限位的限制，现有的取芯工具所能取芯长度受到限制，也即伸入至取芯地层的深度有限，从而影响了作业效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种分体式泥浆静压取芯工具，其能够解决避免对样品造成扰动且能够提高取芯长度的问题。

实现本发明的目的的技术方案为：一种分体式泥浆静压取芯工具，包括外管和安装在外管内的内管总成，

外管从上至下依次安装有座环、水眼和钻头，座环固定安装在外管上端的内壁上，水眼位于外管下端且将外管的内腔与外部连通，钻头位于外管最下端且固定安装在外管的外壁上，

内管总成包括打捞矛头、剪切销、剪切销内套、长袖密封套、外管密封座、第一长袖、固定销、锁紧套、第二长袖、岩心管、内管、活塞头、卡簧和压入管鞋，

打捞矛头的两侧各设置有一个泥浆通道，泥浆通道用于将打捞矛头上端的外管内腔与打捞矛头下端的外管内腔连通，打捞矛头的下端分别与第一长袖、剪切销内套固定连接，打捞矛头悬挂在所述座环上，从而使得整个内管总成悬挂安装在外管的内腔内，第一长袖穿过剪切销内套，第一长袖沿外管轴向方向延伸，第一长袖的下端与第二长袖的上端固定连接，

所述剪切销内套通过剪切销与第一长袖连接，剪切销内套的下端与长袖密封套的上端固定连接，长袖密封套的下端与外管密封座的上端固定连接，外管密封座的下端分别与岩心管和内管固定连接，岩心管位于内管内，第二长袖的下端与活塞头固定连接，第一长袖和第二长袖均穿过岩心管，活塞头位于岩心管和内管内，活塞头紧贴于岩心管的内壁，岩心管的下端和内管的下端均与卡簧固定连接，卡簧位于活塞头下方且位于外管下端，卡簧的下端固定安装在压入管鞋内。

进一步地，所述外管的外壁上还固定安装有扶正器，扶正器位于座环和水眼之间。

进一步地，所述剪切销沿剪切销内套的径向方向设置并穿过长袖，剪切销的两端与剪切销内套固定连接。

进一步地，在所述长袖密封套与长袖接触之间设置有第一密封圈。

进一步地，在所述长袖密封套与外管密封座之间设置有第二密封圈。

进一步地，在所述活塞头与岩心管接触处设置有第三密封圈。

进一步地，所述卡簧与压入管鞋通过螺纹连接。