[发明专利]一种煤层气井绳索取芯钻井装置

说明书

本发明提供一种煤层气井绳索取芯钻井装置，包括钻杆、连接管和取芯钻管，所述钻杆底部与连接管顶部螺纹连接，所述连接管底部与取芯钻管顶部螺纹连接，所述连接管表面套设有限位结构，所述限位结构底部贯穿至取芯钻管内部，且与取芯钻管内壁配合使用；所述取芯钻井装置内配置有一测量系统，所述测量系统包括压力传感器模块、超声波发射模块、超声波接收模块、数据处理模块、参数设置模块和显示模块。本发明通过向上移动连接管和取芯钻管，带动限位结构夹紧岩芯，使限位结构对岩芯的周围进行固定，同时通过测量系统，对岩芯实时监测，防止岩芯脱离继续操作，节约了时间，提高了岩芯取样的能力和工作效率。

技术领域

本发明涉及取芯钻井技术领域，尤其涉及为一种煤层气井绳索取芯钻井装置。

背景技术

植物遗体经复杂的生物化学作用、地质作用转变而成的层状固体可燃矿产，它赋存于含煤岩系之中，位于顶底板岩石之间，取芯是指为了解地层地质情况，对所钻地层进行岩石取样的过程。

现有的技术中，为了了解煤层气井中的低质情况，需要对对应的岩层进行取芯，取芯需要使用到取芯钻井装置，取芯钻井装置中的取芯钻管并不容易将岩芯取出，岩芯在向上移动的过程中会受到重力的影响，当岩芯开裂时，都是导致岩芯掉落的原因，同时在岩芯向上提取时，并不能清楚的了解是否固定住岩芯，导致岩石取样工作效率下降。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种煤层气井绳索取芯钻井装置，能够便于岩芯的两侧进行辅助固定，能够判断是否固定岩芯，以解决现有的取芯钻井中岩芯取样效率低的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种煤层气井绳索取芯钻井装置，包括钻杆、连接管和取芯钻管，所述钻杆底部与连接管顶部螺纹连接，所述连接管底部与取芯钻管顶部螺纹连接，所述连接管表面套设有限位结构，所述限位结构底部贯穿至取芯钻管内部，且与取芯钻管内壁配合使用；

所述取芯钻井装置内配置有一测量系统，所述测量系统包括压力传感器模块、超声波发射模块、超声波接收模块、数据处理模块、参数设置模块和显示模块。

进一步地，所述限位结构包括套环和两个抵动杆，两个所述抵动杆顶部分别与套环底部两侧固定连接，所述抵动杆底部接触有第一固定杆，所述第一固定杆内部顶部和底部均活动连接有滑杆，所述滑杆两侧均与取芯钻管内部固定连接，两个所述第一固定杆相互靠近一侧顶部和底部均固定连接有第二固定杆，所述第二固定杆远离第一固定杆一侧贯穿取芯钻管并延伸至取芯钻管内部，所述第二固定杆远离第一固定杆一侧固定连接有限位块。

进一步地，所述限位块远离第二固定杆一侧固定连接有橡胶垫，所述取芯钻管内壁开设有与限位块和橡胶垫配合使用凹槽。

进一步地，所述第一固定杆底部固定连接有定位块，所述定位块相互靠近一侧贯穿取芯钻管并延伸至取芯钻管内部，且与限位块和橡胶垫配合使用。

进一步地，所述套环表面顶部固定连接有复位环，所述复位环底部横截面积小于顶部横截面积。

进一步地，所述抵动杆底部与第一固定杆顶部均呈斜角，且相互配合使用，所述定位块相互靠近一侧开设有斜角。

进一步地，所述压力传感器模块用于测量限位块处夹持的压力，所述超声波发射模块和超声波接收模块用于测量套环和取芯钻管之间的距离，所述数据处理模块用于对压力传感器模块、超声波发射模块和超声波接收模块的数据进行处理，根据参数设置模块数据对比，生成计算结果，所述参数设置模块用于对参数数据进行输入，所述显示模块用于对数据处理模块产生计算结果进行显示。

进一步地，所述数据处理模块配置有处理策略，所述处理策略为：先设定取芯体积参数和重力与质量的比值，将体积参数和重力与质量的比值带入第一算法中求出物体重量，将物体重量带入第二算法中求出所需夹持力，将夹持力与超声波发射模块和超声波接收模块测出数据进行比对，根据显示模块中的显示数据进行取芯或调整。