[发明专利]保压取心装置有效
申请号: | 202111265730.0 | 申请日: | 2021-10-28 |
公开(公告)号: | CN113982515B | 公开(公告)日: | 2022-07-15 |
发明(设计)人: | 陶佳;张金川;王锡伟;史淼 | 申请(专利权)人: | 中国地质大学(北京) |
主分类号: | E21B25/10 | 分类号: | E21B25/10;E21B25/08 |
代理公司: | 石家庄国为知识产权事务所 13120 | 代理人: | 王振珍 |
地址: | 100084*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 保压取心 装置 | ||
1.保压取心装置,其特征在于,包括:
外管单元,包括外筒及钻头;所述外筒沿着竖直方向设置,所述外筒内设有第一容置腔,且在所述外筒的底端设有与所述第一容置腔连通的第一敞口;所述钻头可拆卸设置在所述外筒的底端,所述钻头设有与所述第一敞口连通的走芯通道;
内管单元,包括内筒、避震组件、切断组件、密封组件以及夹持组件;所述内筒沿着竖直方向设置在所述第一容置腔中,所述内筒内设有第二容置腔,且在所述内筒的底端设有与所述第二容置腔连通的第二敞口,所述内筒的外径小于所述外筒的内径;所述避震组件设有多组,各组所述避震组件沿着竖直方向间隔设置在所述第二容置腔的内壁上,用于与进入所述第二容置腔的岩心外壁抵接,以消除所述内筒对岩心的振动作用;所述切断组件设置在所述第二容置腔中,且位于靠近所述第二敞口处,用于对进入所述第二容置腔内的岩心进行切断;所述密封组件设置在所述第二敞口处,用于在所述切断组件将岩心切割并在所述内筒带动被切割的岩心上行后自动闭合,以对所述第二容置腔进行密封;所述夹持组件设置在所述第二容置腔的顶端,用于在岩心被切割后对所述第二容置腔内的岩心进行夹持;以及
防扭断组件,设置在所述第一容置腔中,且位于所述内筒外壁与所述外筒内壁之间,用于消除由所述外筒传递给所述内筒的扭转力;所述防扭断组件包括止推轴承、滚动轴承以及气胀结构;所述止推轴承至少设有两个,各所述止推轴承沿着竖直方向间隔设置在所述第一容置腔中,每个所述止推轴承具有轴圈及座圈,所述座圈与所述外筒的内壁过盈配合;所述滚动轴承至少设有一个,各所述滚动轴承沿着竖直方向间隔设置,且分布在各止推轴承的上下两侧,每个所述滚动轴承均具有内圈和外圈,所述外圈与所述外筒的内壁过盈配合;所述气胀结构包括固定圆筒以及滑块;所述固定圆筒具有与所述内筒外壁过盈配合的通孔;在所述固定圆筒筒壁的内部设有压力腔,且在所述固定圆筒的外壁上设有多个与所述压力腔连通的滑孔,所述压力腔用于与外设的充气装置相连通;所述滑块设有多个,各所述滑块与各所述滑孔一一对应设置,每个所述滑块均沿着所述固定圆筒的径向滑动设置在对应的所述滑孔中,以在所述压力腔内气压增大后,向外滑动,并与所述轴圈和/或内圈抵接。
2.如权利要求1所述的保压取心装置,其特征在于,每组所述避震组件包括至少三个缓冲结构,各所述缓冲结构绕着所述内筒的中轴线呈环形且间隔设置;
每个所述缓冲结构均包括万向球以及弹簧;所述万向球沿着所述内筒的径向滑动设置在所述第二容置腔的内壁上;所述弹簧的一端与所述内筒抵接,另一端与所述万向球抵接,用于沿着所述内筒的径向向内弹动所述万向球,以使所述万向球与位于第二容置腔中的岩心外侧壁滚动抵接;
其中,在所述第二容置腔的内壁上设有供所述弹簧安置且供所述万向球滑动的第一滑腔。
3.如权利要求1所述的保压取心装置,其特征在于,所述切断组件包括两个裁切结构,两个所述裁切结构沿着所述内筒的中轴线呈环形且间隔设置;每个所述裁切结构包括滑块、切刀以及拉簧;所述滑块沿着所述内筒的径向滑动设置在所述第二容置腔的内壁;所述切刀的一端固设在所述滑块上,另一端向着所述第二容置腔内部水平延伸;所述拉簧的一端与所述内筒相连接,所述拉簧的另一端与所述滑块相连接;
其中,在所述第二容置腔的内壁上设有供所述拉簧、所述滑块及所述切刀安置的第二滑腔,且在所述内筒侧壁中设有与所述第二滑腔连通的充气通道,所述充气通道用于与外设的充气装置相连通,以在岩心长度达到标准后,向所述第二滑腔中通入惰性气体,以推动滑块及切刀切断岩心。
4.如权利要求3所述的保压取心装置,其特征在于,在所述充气通道的进口处可拆卸连接有单向阀。
5.如权利要求1所述的保压取心装置,其特征在于,所述第二容置腔靠近所述第二敞口处为长方体腔,且底端与所述第二敞口连通,在所述长方体腔的底面上形成限位平台,在所述限位平台上设有铰接座;
所述密封组件包括密封挡板以及扭簧;所述密封挡板设置在所述长方体腔中,所述密封挡板具有铰接端,所述铰接端与所述铰接座铰接;所述扭簧套设在所述铰接端与铰接座间的铰接轴上,且一端与所述密封挡板卡接,另一端与所述限位平台卡接,用于在所述内筒向上提起后,带动所述密封挡板向下翻转,并扣合在所述限位平台上,以对所述第二容置腔进行密封。
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