[发明专利]一种旋转密封提芯机构

说明书

本发明公开了一种旋转密封提芯机构，其包括钻杆，钻杆内设置有钻杆腔，钻杆腔的上下端开口，钻杆腔内设置有旋转活塞杆，旋转活塞杆的上端通过活塞与钻杆腔连接；旋转活塞杆内设置有旋转杆，旋转杆插入旋转活塞杆内与旋转杆接头连接，旋转杆接头与旋转活塞杆的内壁滑动连接，且旋转杆接头与旋转活塞杆的内壁之间设置有旋转限位机构，旋转活塞杆的下端与活塞杆接头连接，旋转杆接头的下端与提芯杆连接，提芯杆穿过活塞杆接头与钻杆腔接头连接。本方案用于实验室模拟深地钻取岩心，整个提芯机构通过液压油的油压差提供向下的钻压力和向上的提芯压力，可保证机构的稳定运行，实现保真取芯器运行环境的稳定和安全的控制。

技术领域

本发明涉及钻井技术领域，具体涉及一种旋转密封提芯机构。

背景技术

不同深度赋存岩层原位岩石力学行为规律是深地钻探、深部资源开发利用、地球应用科学的先导性科学与重要理论基础，其核心与关键是如何获取深部环境条件下的“原位岩芯”，并在原位保真状态下进行实时加载测试与分析。但获取“原位岩芯”时需要进行随钻的保温、保压、保湿、保质、保光(“五保”)，这对深部取芯设备的提芯机构提出了严格的要求。

但现有技术中的提芯机构在运行的过程中不稳定，无法使得深部原位取芯设备在深部工程环境以及模拟测试环境中得到可靠的保障和稳定的运行状态，甚至会使其内部岩芯的“五保”状态发生变化，甚至对整个设备造成不可逆损伤。因此，亟需建立一套可长期稳定可靠运行的旋转密封提芯机构。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种利用压力差实现提芯运动的旋转密封提芯机构。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

提供一种旋转密封提芯机构，其包括钻杆，钻杆内设置有钻杆腔，钻杆腔的上下端开口，钻杆腔内设置有旋转活塞杆，旋转活塞杆为空心结构，旋转活塞杆的上端通过活塞与钻杆腔连接，且活塞与钻杆腔的内壁滑动连接；旋转活塞杆内设置有旋转杆，旋转杆插入旋转活塞杆内与旋转杆接头连接，旋转杆接头与旋转活塞杆的内壁滑动连接，且旋转杆接头与旋转活塞杆的内壁之间设置有旋转限位机构，旋转活塞杆的下端与活塞杆接头连接，旋转杆接头的下端与提芯杆连接，提芯杆穿过活塞杆接头与钻杆腔接头连接。

本发明的有益效果为：本方案用于实验室模拟深地钻取岩心，开始工作时，旋转活塞杆的初始位置位于钻杆腔的最上端，活塞上方通过液压油施加压力，驱动旋转活塞杆向下移动，进而驱动钻杆腔接头向下移动；同时，旋转杆旋转带动旋转活塞杆和钻杆腔接头转动，实现向地下钻进的动作。钻进动作完成后，活塞上方的压力降低，活塞下方的压力增加，驱动旋转活塞杆向上运动，而旋转杆和钻杆腔接头的位置不变，实现提芯动作。整个提芯机构通过液压油的油压差提供向下的钻压力和向上的提芯压力，可保证机构的稳定运行，实现保真取芯器运行环境的稳定和安全的控制。

附图说明

图1为旋转密封提芯机构的剖视图。

图2为活塞的结构图。

图3为活塞杆接头与旋转活塞杆连接的结构图。

图4为活塞杆接头的结构图。

图5为钻杆腔接头的结构图。

其中，1、旋转杆，2、钻杆，3、旋转活塞杆，4、旋转杆接头，5、活塞杆接头，6、提芯杆，7、钻杆腔接头，8、活塞，9、限位挡板，10、挡台，11、放置槽，12、密封圈，13、安装孔。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。