一种带有震荡机构的防堵取心钻具[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 207004461 U(45)授权公告日 2018.02.13

(21)申请号 201720586518.7(22)申请日 2017.05.24

(73)专利权人 中国地质科学院勘探技术研究所

地址 300000 天津市东丽区华纳景湖花园

5-2-301、302室(72)发明人 闫家　王稳石　张恒春　曹龙龙　许洁　朱永宜　张金昌　(74)专利代理机构 石家庄冀科专利商标事务所

有限公司 13108

代理人 李羡民　雷秋芬(51)Int.Cl.

E21B 25/00(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

CN 207004461 U(54)实用新型名称

一种带有震荡机构的防堵取心钻具(57)摘要

一种带有震荡机构的防堵取心钻具，属于钻井设备技术领域，它设有单动机构、外总成、内总成和震荡机构；所述单动机构由上接头、第一轴承腔、第一轴承和上轴组成，所述上接头和第一轴承腔上端连接，所述第一轴承布置在第一轴承腔内，并与上轴配装；所述外总成由外管和钻头组成，所述外管上端与第一轴承腔下端连接，下端与钻头连接；所述内总成由下轴、锁紧螺母、内管接头、内管、卡簧座和卡簧组成，所述锁紧螺母和内管接头串装在下轴上，所述内管两端分别与内管接头和卡簧座连接，所述卡簧装配在卡簧座内；所述震荡机构为水力脉冲震荡机构，安装在上轴与下轴之间。本实用新型提高了岩心质量和采取率，增加了回次进尺，提高了钻进效益。

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权　利　要　求　书

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1.一种带有震荡机构的防堵取心钻具，其特征是，所述带有震荡机构的防堵取心钻具设有单动机构、外总成、内总成和震荡机构；所述单动机构由上接头(1)、第一轴承腔(2)、第一轴承(3)和上轴(4)组成，所述上接头(1)和第一轴承腔上端通过螺纹连接，所述第一轴承(3)布置在第一轴承腔(2)内，并与上轴(4)配装；所述外总成由外管(9)和钻头(11)组成，所述外管(9)上端通过螺纹与第一轴承腔下端连接，外管下端与钻头(11)连接；所述内总成装配在外总成的外管(9)内，由下轴(6)、锁紧螺母(7)、内管接头(8)、内管(10)、卡簧座(12)和卡簧(13)组成，所述锁紧螺母(7)和内管接头(8)以螺纹连接方式串装在下轴(6)上，所述内管(10)两端分别以螺纹连接方式与内管接头(8)和卡簧座(12)连接，所述卡簧(13)靠其弹性装配在卡簧座(12)内；所述震荡机构为水力脉冲震荡机构(5)，安装在单动机构的上轴(4)与内总成的下轴(6)之间。

2.根据权利要求1所述的带有震荡机构的防堵取心钻具，其特征是，所述水力脉冲震荡机构(5)与单动机构的上轴(4)、内总成的下轴(6)均以螺纹连接方式装配。

3.根据权利要求1或2所述的带有震荡机构的防堵取心钻具，其特征是，所述水力脉冲震荡机构(5)在一定流速的钻井液泥浆作用下上下小幅震荡，带动内总成小幅振动。

4.根据权利要求3所述的带有震荡机构的防堵取心钻具，其特征是，所述第一轴承(3)为上下布置的双排压力轴承结构。

5.一种带有震荡机构的防堵取心钻具，其特征是，所述带有震荡机构的防堵取心钻具设有单动机构、外总成、内总成和震荡机构；所述外总成由外管(9)和钻头(11)组成，所述单动机构和内总成均装配在外总成内；所述单动机构由第二轴承腔(19)、第二轴承(17)、心轴(18)组成，所述心轴(18)上端与第二轴承(17)装配，所述第二轴承(17)布置在第二轴承腔(19)中；所述内总成由锁紧螺母(7)、内管接头(8)、内管(10)、卡簧座(12)和卡簧(13)组成，所述锁紧螺母(7)和内管接头(8)以螺纹连接方式串装在单动机构的心轴(18)上，所述内管(10)两端分别以螺纹连接方式与内管接头(8)和卡簧座(12)连接，所述卡簧(13)靠其弹性装配在卡簧座(12)内；所述震荡机构为机械震荡机构，设有机械震荡外壳(14)、机械震荡内组件(15)和震荡输出轴(16)，所述机械震荡外壳(14)下端与外管(9)连接，所述机械震荡内组件(15)套装在机械震荡外壳(14)内，通过震荡输出轴(16)与单动机构的第二轴承腔(19)连接。

6.根据权利要求5所述的带有震荡机构的防堵取心钻具，其特征是，所述机械震荡机构的机械震荡外壳(14)下端与外管(9)、震荡输出轴(16)与单动机构的第二轴承腔(19)均以螺纹连接方式装配。

7.根据权利要求5或6所述的带有震荡机构的防堵取心钻具，其特征是，在钻井过程中，所述机械震荡机构以设定的频率向下小幅震荡，带动单动机构和内总成一起小幅振动。

8.根据权利要求7所述的带有震荡机构的防堵取心钻具，其特征是，所述第二轴承(17)为上下布置的双排压力轴承结构。

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一种带有震荡机构的防堵取心钻具

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技术领域

[0001]本实用新型涉及一种取心钻具，尤其是一种带有震荡机构的防堵取心钻具，属于钻井设备技术领域。

背景技术

[0002]矿产资源是经济发展和社会进步的重要物质基础，随着我国经济的高速发展，浅部矿产资源逐渐枯竭，矿床勘探逐渐向深部发展。不管是浅部地层还是中深部地层矿产资源勘探，岩心钻探都是最直接、最常用的勘探手段。取心钻进作业时，会经常发生岩心堵塞的情况，若遇到破碎地层，岩心堵塞的现象尤为严重。岩心堵塞会降低取心率、减少回次进尺、增加钻进成本，对中深孔取心钻进影响更为明显。目前，虽然液动锤的使用可以在一定程度上缓解岩心堵塞的现象，但其锤击力作用在外总成上，主要目的是提高钻头的碎岩效率；另外，液动锤的锤击力较大，对岩心扰动大，造成岩心消耗，降低了取心率。实用新型内容

[0003]本实用新型的目的在于提供一种带有震荡机构的防堵取心钻具，它在取心钻具中增加小幅震荡机构，可通过钻具内总成的震荡作用，使岩心管处于低频、低强度的震荡状态，从而使破碎的岩心顺利进入岩心管，以缓解岩心堵塞现象，提高岩心采取率和回次进尺。

[0004]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：[0005]一种带有震荡机构的防堵取心钻具，设有单动机构、外总成、内总成和震荡机构；所述单动机构由上接头、第一轴承腔、第一轴承和上轴组成，所述上接头和第一轴承腔上端通过螺纹连接，所述第一轴承布置在第一轴承腔内，并与上轴配装；所述外总成由外管和钻头组成，所述外管上端通过螺纹与第一轴承腔下端连接，下端与钻头连接；所述内总成装配在外总成的外管内，由下轴、锁紧螺母、内管接头、内管、卡簧座和卡簧组成，所述锁紧螺母和内管接头以螺纹连接方式串装在下轴上，所述内管两端分别以螺纹连接方式与内管接头和卡簧座连接，所述卡簧靠其弹性装配在卡簧座内；所述震荡机构为水力脉冲震荡机构，安装在单动机构的上轴与内总成的下轴之间。[0006]上述带有震荡机构的防堵取心钻具，所述水力脉冲震荡机构与单动机构的上轴、内总成的下轴均以螺纹连接方式装配。

[0007]上述带有震荡机构的防堵取心钻具，所述水力脉冲震荡机构在一定流速的钻井液泥浆作用下上下小幅震荡，带动内总成小幅振动。[0008]上述带有震荡机构的防堵取心钻具，所述第一轴承为上下布置的双排压力轴承结构。

[0009]一种带有震荡机构的防堵取心钻具，设有单动机构、外总成、内总成和震荡机构；所述外总成由外管和钻头组成，所述单动机构和内总成均装配在外总成内；所述单动机构由第二轴承腔、第二轴承和心轴组成，所述心轴上端与第二轴承装配，所述第二轴承布置在

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第二轴承腔中；所述内总成由锁紧螺母、内管接头、内管、卡簧座和卡簧组成，所述锁紧螺母和内管接头以螺纹连接方式串装在单动机构的心轴上，所述内管两端分别以螺纹连接方式与内管接头和卡簧座连接，所述卡簧靠其弹性装配在卡簧座内；所述震荡机构为机械震荡机构，设有机械震荡外壳、机械震荡内组件和震荡输出轴，所述机械震荡外壳下端与外管连接，所述机械震荡内组件套装在机械震荡外壳内，通过震荡输出轴与单动机构的第二轴承腔连接。

[0010]上述带有震荡机构的防堵取心钻具，所述机械震荡机构的机械震荡外壳下端与外管、震荡输出轴与单动机构的第二轴承腔均以螺纹连接方式装配。[0011]上述带有震荡机构的防堵取心钻具，在钻井过程中，所述机械震荡机构以设定的频率向下小幅震荡，带动单动机构和内总成一起小幅振动。[0012]上述带有震荡机构的防堵取心钻具，所述第二轴承为上下布置的双排压力轴承结构。

[0013]本实用新型的有益效果是：

[0014]本实用新型所述的带有震荡机构的防堵取心钻具，在传统取心钻具的基础上增加震荡机构，通过水力脉冲震荡机构或机械震荡机构为钻具内管(岩心管)提供低频、小幅度的振动，更便于破碎的岩心顺利进入内管，从而提高了岩心质量和采取率，增加了回次进尺，提高了钻进效益。附图说明

[0015]图1是本实用新型第一实施例(水力脉冲震荡机构)结构示意图；[0016]图2是本实用新型第二实施例(机械震荡机构)结构示意图。[0017]图中各标号清单为：1、上接头；2、第一轴承腔；3、第一轴承；4、上轴；5、水力脉冲震荡机构；6、下轴；7、锁紧螺母；8、内管接头；9、外管；10、内管；11、钻头；12、卡簧座；13、卡簧；14、机械震荡外壳；15、机械震荡内组件；16、震荡输出轴；17、第二轴承；18、心轴；19、第二轴承腔。

具体实施方式

[0018]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。[0019]参看图1，图中所示为本实用新型所述带有震荡机构的防堵取心钻具的第一实施例，它设有单动机构、外总成、内总成和震荡机构；所述单动机构由上接头1、第一轴承腔2、第一轴承3和上轴4组成，所述上接头1和第一轴承腔2上端通过螺纹连接，所述第一轴承3为上下布置的双排压力轴承结构，布置在第一轴承腔2内，并与上轴4配装；所述外总成由外管9和钻头11组成，所述外管9上端通过螺纹与第一轴承腔下端连接，外管下端与钻头11连接；所述内总成装配在外总成的外管9内，由下轴6、锁紧螺母7、内管接头8、内管10、卡簧座12和卡簧13组成，所述锁紧螺母7和内管接头8以螺纹连接方式串装在下轴6上，所述内管10两端分别以螺纹连接方式与内管接头8和卡簧座12连接，所述卡簧13靠其弹性装配在卡簧座12内；所述震荡机构为水力脉冲震荡机构5，以螺纹连接方式安装在单动机构的上轴4与内总成的下轴6之间。在取心钻进时，泥浆以一定的速度流过水力脉冲震荡机构5，水力脉冲震荡机构5会迫使与其连接的下轴6上下小幅震荡，从而通过内管接头8带动内管10振动，该振动

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有利于破碎的岩心顺利进入内管10。[0020]参看图2，图中所示为本实用新型所述带有震荡机构的防堵取心钻具的第二实施例，它设有单动机构、外总成、内总成和震荡机构；所述外总成由外管9和钻头11组成，所述单动机构和内总成均装配在外总成内；所述单动机构由第二轴承腔19、第二轴承17、心轴18组成，所述心轴18上端与第二轴承17装配，所述所述第二轴承17为上下布置的双排压力轴承结构，布置在第二轴承腔19中；所述内总成由锁紧螺母7、内管接头8、内管10、卡簧座12和卡簧13组成，所述锁紧螺母7和内管接头8以螺纹连接方式串装在单动机构的心轴18上，所述内管10两端分别以螺纹连接方式与内管接头8和卡簧座12连接，所述卡簧13靠其弹性装配在卡簧座12内；所述震荡机构为机械震荡机构，设有机械震荡外壳14、机械震荡内组件15和震荡输出轴16，所述机械震荡外壳14下端以螺纹连接方式与外管9装配，所述机械震荡内组件15套装在机械震荡外壳14内，通过震荡输出轴16与单动机构的第二轴承腔19以螺纹连接方式装配。在取心钻进时，机械震荡机构的震荡输出轴16会上下小幅、低频震荡，从而带动整个单动机构和内总成一起震荡，连带着内管10同步小幅、低频振动，该振动有理由破碎的岩心顺利进入内管10。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

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