[发明专利]复杂地层四重管保真取心钻具

说明书

本发明提供一种复杂地层四重管保真取心钻具，所述钻具包括外管总成和内管总成，外管总成和内管总成之间具有环状间隙，外管总成包括自上而下依次连接的钻杆接头、连接管、过水接头、岩心外管和底喷钻头，内管总成包括芯柱和岩心内管，内管总成通过芯柱连接外管总成，芯柱上端通过连杆球铰接于钻杆接头，岩心内管内安装着三重半合管和可伸缩的四重软管，岩心内管下端还设有卡簧。本发明的有益效果：本发明设置有三重半合管和四重软管，方便岩心样品取出，保持岩心样品原状性，内部采用球铰接的连接方式实现了岩心内管的单动性，底部设置卡簧防止岩心样品顺序颠倒，提高复杂地层的取心质量和取心率。

技术领域

本发明属于钻探领域，尤其涉及一种复杂地层四重管保真取心钻具，可广泛应用于地质、水利水电、煤炭、石油等部门的钻探领域。

背景技术

岩心样品是评价矿产资源储量、地质构造等最直观、准确的资料，采用合理的钻探技术和工具准确获取有代表性的岩心样品意义重大。对于坚硬完整的岩矿层，使用传统的取心钻具即可获得质量满足要求的岩心样品，然而对于节理发育、松软、破碎的复杂地层，再使用传统取心钻具取心时，要想获得有代表性的岩心样品则十分困难，一方面是对成型的岩心样品的稳定性差，从钻具取出困难，另一方面岩心样品的性能无法保证，甚至有些复杂地层根本无法取上岩心，严重影响人们对矿产资源、地层情况等的正确评价。针对这一问题设计的复杂地层四重管保真取心钻具，可有效提高复杂地层的取心质量和取心率，应用前景广泛。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种适用于复杂地层的四重管保真取心钻具。

本发明的实施例提供一种复杂地层四重管保真取心钻具，包括外管总成和内管总成，所述外管总成和所述内管总成之间具有环状间隙，所述外管总成包括自上而下依次连接的钻杆接头、连接管、过水接头、岩心外管和底喷钻头，所述内管总成包括芯柱，所述芯柱下端设有与所述环状间隙连通的横孔，所述钻杆接头通过连杆球铰接于所述芯柱的上端，所述芯柱紧贴所述过水接头内壁，所述内管总成还包括岩心内管、卡簧和三重半合管，所述岩心内管上端通过岩心管接头连接所述芯柱，所述卡簧的上下两端分别靠近所述岩心内管和所述底喷钻头，所述三重半合管安装于所述岩心内管内部，所述三重半合管可向上移动直至其下端的阶梯部与所述岩心内管底部相抵，所述内管总成还包括可伸缩的四重软管，所述四重软管位于所述三重半合管和所述卡簧之间。

进一步地，所述卡簧安装于卡簧座内，所述卡簧座上端连接所述岩心内管下端，所述卡簧座下端连接所述底喷钻头。

进一步地，所述四重软管缠绕在软管支架上，所述软管支架伸入所述三重半合管内，所述四重软管紧贴所述三重半合管下端内壁。

进一步地，所述钻杆接头设有第一过水孔，所述过水接头上设有与所述第一过水孔连通的第二过水孔。

进一步地，所述岩心管接头上部还设有单向球阀，所述岩心管接头内部设有与所述单向球阀配合的第三过水孔，所述第三过水孔通过所述横孔连通所述环状间隙。

进一步地，所述三重半合管上端设有第四过水孔和与弹簧连接的活塞，所述第四过水孔连通所述第三过水孔，所述弹簧与所述活塞相对的一端与所述三重半合管的上端内壁连接，所述活塞被岩心挤压而沿所述三重半合管内壁运动从而可以压缩所述弹簧，所述活塞上设有与所述第四过水孔连通的第五过水孔，所述第五过水孔下端连通所述三重半合管。

进一步地，所述钻杆接头与所述连杆的连接处还设有背帽。

进一步地，所述芯柱和所述岩心内管接头通过螺纹连接且连接处被螺母锁紧。

进一步地，所述连杆和所述芯柱球铰接处上方安装有Y形密封圈和压盖，所述压盖压紧所述Y形密封圈且被螺栓锁紧。

进一步地，所述芯柱与所述过水接头的结合处安装有U形密封圈。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：