[发明专利]水平定向钻进绳索取心管齿轮爬行式智能快速投放装置

说明书

本发明公开了水平定向钻进绳索取心管齿轮爬行式智能快速投放装置，包括依次可拆卸连接的上连接部件、中部核心运动部件和下连接部件，上连接部件用于与打捞器连接，下连接部件用于与捞矛机构连接，中部核心运动部件包括电路板、调节机构、电动机、电源单元和传感器，电源单元由发电机发电并为电路板、电动机、调节机构和传感器供电，电路板根据传感器的检测信号控制电动机的正反转，电动机驱动所述调节机构与钻杆内壁的啮合或分离，调节机构在与钻杆内壁啮合时给予取心管反推力使取心管突破受卡位置继续向下运动。本发明辅助取心管下放，解决取心管在定向钻进过程中无法顺利投放、易受卡的问题，大大提高绳索取心的适用性和作用效率。

技术领域

本发明涉及绳索取心技术领域，具体的说，是一种水平定向钻进绳索取心管齿轮爬行式智能快速投放装置。

背景技术

岩心是最直观、最可靠的反映地下岩石特征的宝贵资料，通过对岩心的分析和研究可获得很多重要信息。基于目前国内外对钻进所需开挖空间少、对地面影响小、施工迅速、工期短等要求，水平、正负斜向等定向钻进得到广泛应用。利用垂直钻进勘察深埋隧洞位置处地质条件所需的钻进进尺长、技术难度大、成本高、工期长，尤其在遇到复杂地质条件时，难度成倍数增加，而在半山腰合适位置处通过水平定向钻进的方式可大大减小钻进进尺，极大地降低难度、成本、工期等因素。而地质钻探取心中，利用绳索取心可有效减少深孔钻进提下钻辅助作业时间，提高钻进效率和经济性，同时对破碎、水敏、高地应力等复杂地质条件取心也有显著效果。在上述钻进方法实施过程中，易出现以下问题：1)取心管向下运动的动力来自钻井液传递的水动力，受到横截面积的影响，取心管对钻井液水动力利用率较低；2)由于钻进方向并非垂直，取心管的自重无法提供足够下放动力，同时与管壁的摩擦会产生水平向阻力；3)同理，取心管与钻杆内壁间接触产生摩擦，加之过程中岩屑作用，增大阻力的同时损伤取心管与钻杆、降低其使用寿命；由于上述情况的产生，定向钻进，水平、正负斜向钻进中常出现取心管下降速率较低甚至无法下放至底部的情况，导致无法正常勘察钻进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水平定向钻进绳索取心管齿轮爬行式智能快速投放装置，用于解决现有技术中定向钻进，水平、正负斜向钻进中常出现取心管下降速率较低甚至无法下放至底部的问题。

本发明通过下述技术方案解决上述问题：

一种水平定向钻进绳索取心管齿轮爬行式智能快速投放装置，包括依次可拆卸连接的上连接部件、中部核心运动部件和下连接部件，所述上连接部件用于与打捞器连接，所述下连接部件用于与取心管捞矛机构连接，所述中部核心运动部件包括电路板、调节机构、电动机、电源单元和用于检测取心管的速度和位移的传感器，所述电源单元由发电机发电并为所述电路板、电动机、调节机构和传感器供电，所述电路板用于根据所述传感器的检测信号控制所述电动机的正反转，所述电动机用于驱动所述调节机构实现调节机构与钻杆内壁的啮合或分离，所述调节机构在与钻杆内壁啮合时给予取心管反推力使取心管突破受卡位置继续向下运动。

所述电源单元包括发电机和蓄电池，所述发电机的发电机叶片设置在所述中部核心运动部件外壳上开设的通孔中，所述通孔设置有滤网和密封流通管道，所述密封流通管道用于将钻井液流出；所述中部核心运动部件内设安装板，所述蓄电池、电路板、发电机和电动机放置在所述安装板上，所述蓄电池分别与所述发电机、电动机、电路板电连接。