[实用新型]一种钻柱式水合物钻探取心装置

说明书

技术领域

本实用新型属于水合物勘探开发特殊装置，主要适用于海洋或陆地的硬岩层保压保温取样作业。

背景技术

目前国内利用的深海取样装置都是非钻探式的，取样深度仅有10米，主要是对海底浅层的沉积物取样，对海底硬岩层实施钻探取样还未开展研究；国外使用的有些是钻探型的，但都结构复杂，取样效果不理想，多数不具有保温保压功能，即使有保温保压功能也没有压力温度记录装置，大多数水合物取样心装置都需要特殊钻具，不能满足今后深海水合物勘探取样的需要。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种钻柱式水合物钻探取心装置，在进行深海钻探时，利用该取心装置可以实现取得硬岩层中的水合物样品，不受岩层深浅的影响，只要需要就可利用钻探船进行取心，当取心作业结束，起出钻具，使岩心快速从井底达到地面进入实验室。本实用新型的目的就是提供一种钻柱式水合物钻探取心装置。

为解决上述问题，本实用新型的一种钻柱式水合物钻探取心装置包括上接头、过渡接头、差动装置、连接杆、外套、球挂机构、拉杆、活塞、控制系统、压力补偿装置、保温保压筒、球阀、割心机构和保样筒，其特征是上接头与连接杆、球挂机构、拉杆、活塞、保温保压筒连接组成内部组合，上接头与过渡接头、差动装置、外套连接组成外部组合，控制系统、压力补偿装置、保样筒和球阀设置在保温保压筒内。

当进行取样作业时，从井口将取心装置与钻具连接好，利用常规钻杆将取心装置下到井底取心层位，开泵循环钻井液进行取心作业。当取样结束，从井口投入一钢球坐到挡球塞处，开泵憋压剪断固定挡球塞的销钉，使挡球塞下落，球挂机构释放拉杆和保温保压筒，上提钻具，差动装置差动，外套下落，连接杆、拉杆、活塞、保样筒及割心机构一起上行，保温保压筒随着外套不动，当活塞到达保温保压筒顶部，保样筒及割心机构已经进入到球阀上边，设置在保温保压筒内的控制系统发出指令，球阀关闭，使保样筒处于密封腔室内，起到保温保压的作用。采用钻柱式水合物钻探取心装置可以实现在硬岩层中的连续取样，不受岩层深浅的限制。取心结束利用上提钻具提出取心装置，在上提过程中，当保样筒内的压力降低时，压力补偿装置进行补偿压力，使岩心处于接近地层的压力，对岩心进行保温保压。该取心装置不仅具有压力补偿机构，而且在保压保温筒下边设置了温度压力记录仪，真实地反应出岩心在海底的温度压力状况。由于在该装置的保温保压筒的顶部设有悬挂轴承结构，在钻具带动取样钻头旋转时，保温保压筒及保样筒相对不转，有利于岩样收获率的提高。

附图说明

图1.一种钻柱式水合物钻探取心装置示意图

1.上接头  2.过渡接头  3.差动装置  4.连接杆  5.外套6.球挂机构  7.拉杆  8.活塞  9.控制系统  10.压力补偿装置  11.保温保压筒  12.球阀  13.割心机构  14.保样筒15.挡球塞  16.悬挂轴承  17.取心钻头

具体实施方式

现结合说明书附图对本实用新型作进一步的描述。

当进行取样作业时，将上接头1与连接杆4、球挂机构6、拉杆7、活塞8、保温保压筒11连接组成内部组合，上接头1与过渡接头2、差动装置3、外套5及取心钻头17连接组成外部组合，控制系统9、压力补偿装置10、保样筒14和球阀12设置在保温保压筒内。从井口将取心装置与钻具连接好，利用常规钻杆将取心装置下到井底取心层位，开泵循环钻井液进行取心作业。当取心结束，从井口投入一钢球坐到挡球塞15处，开泵憋压剪断固定挡球塞15的销钉，使挡球塞15下落，球挂机构6释放拉杆7和保温保压筒11，上提钻具，差动装置3差动，外套5下落，连接杆4、拉杆7、活塞8、保样筒14及割心机构13一起上行，保温保压筒11随着外套5不动，当活塞8到达保温保压筒11顶部，保样筒14及割心机构13已经进入到球阀12上边，设置在保温保压筒11内的控制系统9发出指令，球阀12关闭，使保样筒14处于密封腔室内，起到保温保压的作用。

采用钻柱式水合物钻探取心装置可以实现在硬岩层中的连续取样，不受岩层深浅的限制。取心结束利用上提钻具提出取心装置，在上提过程中，当保样筒14内的压力降低时，压力补偿装置10进行补偿压力，使岩心处于接近地层的压力，对岩心进行保温保压。该取心装置不仅具有压力补偿机构，而且在保压保温筒11下边设置了温度压力记录仪，真实地反应出岩心在海底的温度压力状况。由于在该装置的保温保压筒11的顶部设有悬挂轴承16结构，在钻具带动取心外套5旋转时，保温保压筒11及保样筒14相对不转，有利于岩样收获率的提高。