一種防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)制造技術(shù)

一種防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)，屬于鉆井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，包括雙鉸鏈彈卡組件、頂針定位組件和彈簧復(fù)位組件；所述雙鉸鏈彈卡組件中彈卡架布置在彈卡室中，在彈卡架中設(shè)有容納槽，所述彈卡、支撐板布置在彈卡架的容納槽中，在彈卡上設(shè)置的回轉(zhuǎn)孔與第一銷軸間隙配合裝配，所述支撐板設(shè)有避讓槽，所述第一銷軸兩端固定在避讓槽兩個(gè)側(cè)壁上，所述支撐板還設(shè)有與第二銷軸間隙配合的第二銷軸孔，所述第二銷軸兩端固定在彈卡架容納槽側(cè)壁上，所述扭簧將左右兩個(gè)彈卡連接起來，所述彈卡擋頭安裝在彈卡室上方，所述彈卡室布置在雙管鉆具外管的上端。本發(fā)明專利技術(shù)解決了雙管鉆具在復(fù)雜地層鉆進(jìn)時(shí)無法打撈內(nèi)管的問題，提高了取心鉆進(jìn)工作效率、降低了操作者勞動(dòng)強(qiáng)度。

Top stop type double pipe drilling tool positioning mechanism

A top dead type double tube drilling positioning mechanism, which belongs to the technical field of drilling equipment, which comprises a double hinge spring clip assembly, thimble positioning assembly and a spring reset component; the double hinge spring clip assembly shot card frame arranged in the spring card room, playing card frame is provided with an accommodation groove, the support plate is arranged in the accommodating groove play the card frame in the playing card, in the assembly, clearance hole arranged on the rotary spring card with the first pin shaft, the support plate is provided with a relief groove, both ends of the pin shaft is fixed on the first two relief groove on the side wall of the support plate is provided with second pin clearance second pin holes, the second pin fixed on both ends of elastic clamping bracket on the side wall of the accommodating groove, the torsion spring will be about two bullet clip connected, the elastic stopper installed in the card room playing cards above the upper end of the playing card room is arranged in the outer tube of the drill pipe. The invention solves the problem that the double pipe drilling tool can not salvage the inner pipe when drilling in the complex stratum, thereby improving the efficiency of coring drilling and reducing the labor intensity of the operator.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)
本專利技術(shù)涉及一種定位機(jī)構(gòu)，尤其是一種適用于繩索取心鉆進(jìn)的防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)，屬于鉆井設(shè)備

技術(shù)介紹
為了掌握地下地質(zhì)情況，通常采用鉆井取心的方式直接獲得真實(shí)可靠的地下巖層資料，早期采用單管鉆具全面提鉆獲得巖心，隨著鉆井技術(shù)的發(fā)展，雙管鉆具得到廣泛應(yīng)用，尤其是匹配繩索取心鉆進(jìn)的取心鉆具以其鉆進(jìn)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、成本低、鉆孔事故少等優(yōu)點(diǎn)而被應(yīng)用于固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘探、復(fù)雜地層鉆進(jìn)、水文地質(zhì)勘探、石油鉆井勘察等多個(gè)勘察鉆探領(lǐng)域。繩索取心鉆進(jìn)是一種可不提出鉆頭、鉆具外管和鉆桿，從孔底取出巖心的方法。連接著鉆頭的外巖心管與容納巖心的內(nèi)巖心管，利用彈卡定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位，打撈時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)脫開。在鉆進(jìn)一定進(jìn)尺不超過內(nèi)巖心管長度后，停泵停鉆，自地面從鉆桿內(nèi)用細(xì)鋼絲繩下入打撈器，下放至孔底撈取鉆具內(nèi)管，然后上提脫卡，使內(nèi)外管分離，從鉆桿內(nèi)將內(nèi)管鉆具及巖心提到地面進(jìn)行取心，巖心取出后，重新將內(nèi)管鉆具從鉆桿內(nèi)投入到井底，定位機(jī)構(gòu)再次卡住，開泵循環(huán)，繼續(xù)進(jìn)行取心鉆進(jìn)。現(xiàn)有技術(shù)中匹配繩索取心方法的防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)采用單鉸接點(diǎn)彈卡或球卡結(jié)構(gòu)，其中單鉸接點(diǎn)彈卡結(jié)構(gòu)在復(fù)雜地層鉆井取心時(shí)，容易出現(xiàn)巖心管堵塞的情況，如附圖1所示，在正常鉆進(jìn)取心時(shí)，單鉸接點(diǎn)彈卡結(jié)構(gòu)的彈卡1所處位置距離彈卡擋頭3底面預(yù)留有一定空間，不影響彈卡1向鉆具內(nèi)回轉(zhuǎn)，圖2為內(nèi)管發(fā)生堵心后，回收管2上移，彈卡1與彈卡擋頭3底面頂死，彈卡1失去回轉(zhuǎn)空間，與彈卡擋頭3、彈卡室4、鉸鏈A及彈卡架形成剛性結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致彈卡1回收失效，此時(shí)只能將井內(nèi)鉆具提至地表進(jìn)行處理，大大降低了鉆進(jìn)取心效率，提高了操作者勞動(dòng)強(qiáng)度及施工成本；雖然球卡定位結(jié)構(gòu)可以有效解決鉆具內(nèi)管頂死問題，但由于球與彈卡室為點(diǎn)接觸，巖心堵塞嚴(yán)重時(shí)，彈卡室受鋼球作用力極大，使用過程中存在彈卡室膨脹裂開現(xiàn)象，容易造成孔內(nèi)事故。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種可靠性好、實(shí)用性強(qiáng)、能有效地解決雙管鉆具在復(fù)雜地層鉆進(jìn)時(shí)無法打撈內(nèi)管的問題、提高取心鉆進(jìn)工作效率、降低操作者勞動(dòng)強(qiáng)度的防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是：一種防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)，包括雙鉸鏈彈卡組件、頂針定位組件和彈簧復(fù)位組件；所述雙鉸鏈彈卡組件設(shè)有彈卡、扭簧、第一銷軸、支撐板、第二銷軸、彈卡架、彈卡擋頭和彈卡室，所述彈卡架布置在彈卡室中，在彈卡架中設(shè)有容納槽，所述彈卡、支撐板布置在彈卡架的容納槽中，彈卡、支撐板均包括左右對稱的兩部分，在其每一部分中，彈卡上設(shè)置的回轉(zhuǎn)孔與第一銷軸間隙配合裝配，所述支撐板設(shè)有為彈卡提供回轉(zhuǎn)空間的避讓槽，所述第一銷軸兩端固定在避讓槽兩個(gè)側(cè)壁上，所述支撐板還設(shè)有與第二銷軸間隙配合的第二銷軸孔，所述第二銷軸兩端固定在彈卡架容納槽側(cè)壁上，所述扭簧將左右兩個(gè)彈卡連接起來，所述彈卡擋頭安裝在彈卡室上方，所述彈卡室布置在雙管鉆具外管的上端；所述頂針定位組件、彈簧復(fù)位組件與雙鉸鏈彈卡組件配裝。上述防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)，所述頂針定位組件包括頂針、圓柱銷和回收管，所述頂針上端以間隙配合方式套裝在圓柱銷上，頂針下端嵌裝在雙鉸鏈彈卡組件的支撐板左右兩部分中間，所述回收管由上回收管和下回收管組成，所述圓柱銷兩端固定在下回收管的側(cè)壁上。上述防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)，所述彈簧復(fù)位組件設(shè)有上定位座、復(fù)位彈簧、下定位座和雙頭螺柱，所述下定位座安裝在上回收管與下回收管接合部位，所述雙頭螺柱下端穿過下定位座與彈卡架上端連接，雙頭螺柱上端與上定位座連接，所述復(fù)位彈簧與雙頭螺柱套裝，位于上定位座和下定位座之間。上述防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)，所述雙鉸鏈彈卡組件還設(shè)有支撐座，所述支撐座位于支撐板下方，固定安裝在彈卡架上。上述防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)，所述第一銷軸、第二銷軸均為彈性銷結(jié)構(gòu)；所述第一銷軸兩端與設(shè)置在支撐板避讓槽兩個(gè)側(cè)壁上的第一銷軸孔過盈配合裝配；所述第二銷軸兩端與彈卡架上的第三銷軸孔過盈配合裝配。上述防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)，所述彈卡設(shè)有扭簧孔，彈卡通過所述扭簧孔與扭簧一端連接。上述防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)，所述上回收管與下回收管通過螺紋連接方式連接。上述防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)，所述雙頭螺柱在與上定位座、彈卡架連接處設(shè)有鎖緊螺母。本專利技術(shù)在采用上述技術(shù)方案后，具有如下技術(shù)進(jìn)步的效果：本專利技術(shù)通過雙鉸鏈彈卡組件、頂針定位組件和彈簧復(fù)位組件的配合，解決了在彈卡與彈卡擋頭底面頂死情況下彈卡回收失效問題，其工作原理是：當(dāng)取心鉆具內(nèi)管出現(xiàn)堵心現(xiàn)象后，彈卡與彈卡擋頭底面處于頂死狀態(tài)，彈卡、彈卡擋頭、彈卡室、支撐板及彈卡架形成剛性結(jié)構(gòu)；此時(shí)下放打撈器撈取內(nèi)管，使回收管向上移動(dòng)，通過圓柱銷帶動(dòng)頂針向上移動(dòng)到指定位置，解除頂針下端對左右兩個(gè)支撐板的定位約束作用，釋放支撐板的回轉(zhuǎn)自由度，實(shí)現(xiàn)支撐板向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)彈卡的回轉(zhuǎn)中心向下、向內(nèi)移動(dòng)，從而釋放足夠的空間，化解彈卡與彈卡擋頭底面頂死后出現(xiàn)的剛性結(jié)構(gòu)，在下回收管的推力作用下，彈卡與彈卡擋頭分離；回收管繼續(xù)上移，將彈卡推入到鉆具內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)彈卡的回收并解卡，從而保證了內(nèi)管打撈作業(yè)的順利進(jìn)行。由此可見，本專利技術(shù)解決了雙管鉆具在復(fù)雜地層鉆進(jìn)時(shí)無法打撈內(nèi)管的問題，有效地提高了取心鉆進(jìn)工作效率、降低了操作者勞動(dòng)強(qiáng)度。附圖說明圖1是正常鉆進(jìn)取心時(shí)單鉸接點(diǎn)彈卡狀態(tài)示意圖；圖2是內(nèi)管發(fā)生堵心后單鉸接點(diǎn)彈卡狀態(tài)示意圖；圖3是本專利技術(shù)所述防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是彈卡結(jié)構(gòu)示意圖(以右側(cè)彈卡為例)；圖5是支撐板結(jié)構(gòu)示意圖(以右側(cè)支撐板為例)；圖6是圖5的側(cè)視圖；圖7是彈卡架主剖視圖；圖8是彈卡架側(cè)剖視圖；圖9至圖11是防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)解卡過程示意圖；圖12是本專利技術(shù)在彈卡與彈卡擋頭底面處于頂死狀態(tài)下受力分析圖。圖中各標(biāo)號(hào)表示為：1、彈卡，1-1、回轉(zhuǎn)孔，1-2、扭簧孔，2、回收管，2-1、上回收管，2-2、下回收管，3、彈卡擋頭，4、彈卡室，5、支撐板，5-1、第一銷軸孔，5-2、避讓槽，5-3、第二銷軸孔，6、支撐座，7、懸掛環(huán)，8、彈卡架，8-1、第三銷軸孔，8-2、容納槽，9、第二銷軸，10、第一銷軸，11、頂針，12、圓柱銷，13、扭簧，14、下定位座，15、雙頭螺柱，16、復(fù)位彈簧，17、上定位座，18、外管，19、座環(huán)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本專利技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)說明：參看圖3至圖8，一種防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)，包括雙鉸鏈彈卡組件、頂針定位組件和彈簧復(fù)位組件；所述雙鉸鏈彈卡組件設(shè)有彈卡1、扭簧13、第一銷軸10、支撐板5、第二銷軸9、彈卡架8、彈卡擋頭3和彈卡室4；所述彈卡架8布置在彈卡室4中，在彈卡架8中設(shè)有容納槽8-2，所述彈卡1、支撐板5布置在彈卡架8的容納槽8-2中，彈卡1、支撐板5均包括左右對稱的兩部分，在其每一部分中，彈卡1上設(shè)置的回轉(zhuǎn)孔1-1與第一銷軸10間隙配合裝配，所述支撐板5設(shè)有為彈卡提供回轉(zhuǎn)空間的避讓槽5-2、與第二銷軸9間隙配合的第二銷軸孔5-3，所述第一銷軸10、第二銷軸9均為彈性銷結(jié)構(gòu)，第一銷軸10兩端與設(shè)置在支撐板5避讓槽5-2兩個(gè)側(cè)壁上的第一銷軸孔5-1過盈配合裝配，所述第二銷軸9兩端與彈卡架8上的第三銷軸孔8-1過盈配合裝配，所述彈卡1上還設(shè)有扭簧孔1-2，所述扭簧13兩端分別固定在左右兩個(gè)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)包括雙鉸鏈彈卡組件、頂針定位組件和彈簧復(fù)位組件；所述雙鉸鏈彈卡組件設(shè)有彈卡(1)、扭簧(13)、第一銷軸(10)、支撐板(5)、第二銷軸(9)、彈卡架(8)、彈卡擋頭(3)和彈卡室(4)；所述彈卡架(8)布置在彈卡室(4)中，在彈卡架(8)中設(shè)有容納槽(8?2)，所述彈卡(1)、支撐板(5)布置在彈卡架(8)的容納槽(8?2)中，彈卡(1)、支撐板(5)均包括左右對稱的兩部分，在其每一部分中，彈卡(1)上設(shè)置的回轉(zhuǎn)孔(1?1)與第一銷軸(10)間隙配合裝配，所述支撐板(5)設(shè)有為彈卡提供回轉(zhuǎn)空間的避讓槽(5?2)，所述第一銷軸(10)兩端固定在避讓槽(5?2)兩個(gè)側(cè)壁上，所述支撐板(5)還設(shè)有與第二銷軸(9)間隙配合的第二銷軸孔(5?3)，所述第二銷軸(9)兩端固定在彈卡架(8)的容納槽(8?2)側(cè)壁上，所述扭簧(13)將左右兩個(gè)彈卡(1)連接起來，所述彈卡擋頭(3)安裝在彈卡室(4)上方，所述彈卡室(4)布置在雙管鉆具外管(18)的上端；所述頂針定位組件、彈簧復(fù)位組件與雙鉸鏈彈卡組件配裝。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)包括雙鉸鏈彈卡組件、頂針定位組件和彈簧復(fù)位組件；所述雙鉸鏈彈卡組件設(shè)有彈卡(1)、扭簧(13)、第一銷軸(10)、支撐板(5)、第二銷軸(9)、彈卡架(8)、彈卡擋頭(3)和彈卡室(4)；所述彈卡架(8)布置在彈卡室(4)中，在彈卡架(8)中設(shè)有容納槽(8-2)，所述彈卡(1)、支撐板(5)布置在彈卡架(8)的容納槽(8-2)中，彈卡(1)、支撐板(5)均包括左右對稱的兩部分，在其每一部分中，彈卡(1)上設(shè)置的回轉(zhuǎn)孔(1-1)與第一銷軸(10)間隙配合裝配，所述支撐板(5)設(shè)有為彈卡提供回轉(zhuǎn)空間的避讓槽(5-2)，所述第一銷軸(10)兩端固定在避讓槽(5-2)兩個(gè)側(cè)壁上，所述支撐板(5)還設(shè)有與第二銷軸(9)間隙配合的第二銷軸孔(5-3)，所述第二銷軸(9)兩端固定在彈卡架(8)的容納槽(8-2)側(cè)壁上，所述扭簧(13)將左右兩個(gè)彈卡(1)連接起來，所述彈卡擋頭(3)安裝在彈卡室(4)上方，所述彈卡室(4)布置在雙管鉆具外管(18)的上端；所述頂針定位組件、彈簧復(fù)位組件與雙鉸鏈彈卡組件配裝。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防頂死式雙管鉆具定位機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述頂針定位組件包括頂針(11)、圓柱銷(12)和回收管(2)，所述頂針(11)上端以間隙配合方式套裝在圓柱銷(12)上，頂針(11)下端嵌裝在雙鉸鏈彈卡組件的支撐板(5)左右兩部分的中間，所述回收管(2)由上回收管(2-1)和下回收管(2-2)組成，所述圓柱銷(12)兩端固定在下回...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李鑫淼，梁健，尹浩，李寬，吳紀(jì)修，張永勤，孫建華，王漢寶，劉秀美，李小洋，王志剛，
申請(專利權(quán))人：中國地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：河北,13