專利名稱：繩索取心工具上的一種卡心裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鉆探取心工具，特別是一種能適應(yīng)各種地層鉆探取心的繩索取心工具上的卡心裝置。
目前繩索取心工具上的卡心裝置，它包括有一個(gè)連接在工具內(nèi)筒下端的縮徑套，和一個(gè)與縮徑套內(nèi)錐孔相匹配的整體式卡箍巖心爪，取心外筒下端聯(lián)接有取心鉆頭，取心時(shí)是靠提升取心工具使整體式卡箍巖心爪將巖心抱住不動(dòng)，縮徑套上行收縮卡箍巖心爪卡緊并拔斷巖心。這在不易破碎且易形成柱狀巖心的地層取心，效果很好，而在易破碎、松散不易形成柱狀巖心的地層，取心時(shí)效果很差，巖心往往漏掉而形成空筒。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能適應(yīng)各種地層鉆探取心的繩索取心工具上的卡心裝置。
本實(shí)用新型的任務(wù)是以如下方式完成的，它是對(duì)現(xiàn)有繩索取心工具上的卡心裝置的改進(jìn)，它包括有一個(gè)連接工具內(nèi)筒下端的縮徑套，和一個(gè)與縮徑套內(nèi)錐孔相匹配的整體式卡箍巖心爪，取心外筒下端聯(lián)接有取心鉆頭，其特征在于縮徑套下端有一個(gè)外徑與其相同而內(nèi)徑擴(kuò)大的延長部分，延長部分的下端內(nèi)徑圓周上，均布固定有至少10個(gè)上窄下寬上面拱可在其內(nèi)腔彎曲成棚蔽的彈性卡簧片，使縮徑套成為既能適應(yīng)易形成柱狀巖心地層的取心，又能適應(yīng)不易形成柱狀巖心、易破碎、松散地層取心的雙作用縮徑套，雙作用縮徑套下面的鉆頭內(nèi)腔下部有一個(gè)被限位裝置限位在鉆頭內(nèi)腔中可頂開卡簧片使之張開隱蔽在延長部分內(nèi)壁上的頂套，對(duì)頂套的限位可以用裝在鉆頭內(nèi)腔中的內(nèi)徑大于縮徑套的外徑而小于頂套上的外臺(tái)階的限位套來完成，也可以采用在鉆頭下部側(cè)壁上裝至少三個(gè)限位螺釘來實(shí)現(xiàn)，在低于懸掛裝置外筒中段安裝有一個(gè)能使外筒伸縮的伸縮裝置。
本實(shí)用新型的卡心裝置因增設(shè)一組可隱蔽的卡簧片，及被限位的頂套，所以能適應(yīng)各種地層的鉆探取心，其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，不會(huì)因卡不住巖心而空筒。
以下將結(jié)合附圖及其實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和工作情況作進(jìn)一步的描述。


圖1是本實(shí)用新型在卡簧片形成棚蔽時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型在卡簧片處于隱蔽狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖3是
圖1的A-A剖面圖；圖4是圖2的A-A剖面圖。
在
圖1、圖2、圖3、圖4中，1、整體式卡箍巖心爪，2、雙作用縮徑套，3、卡簧片，4、限位套，5、頂套，6、單向推力軸承，7、取心鉆頭。
整體式卡箍巖心爪1裝在雙作用縮徑套2的錐度內(nèi)腔中，在雙作用縮徑套2下部的延長部分的內(nèi)孔壁底部鉚或焊上10-30片卡簧片3，卡簧片3下端寬，上端逐漸變窄，下端整齊牢固地固定在雙作用縮徑套2的延長部分下端內(nèi)孔壁上，上端均向內(nèi)呈拱形彎曲緊密相并，形成一個(gè)近似半球面的棚蔽。頂套5為一套類零件，其上設(shè)置有限位裝置。一種是將其下部制造成外臺(tái)階形，臺(tái)階下面裝有單向推力軸承6。頂套5聯(lián)結(jié)單向推力軸承6坐在取心鉆頭7內(nèi)腔下部的軸承孔中，用限位套4裝在取心鉆頭7的內(nèi)腔中，使其下端壓在軸承孔的上端面上。限位套4也是套類零件，其內(nèi)徑大于雙作用縮徑套2的外徑，而小于頂套5上的臺(tái)階外徑，限位套4下端面與頂套5上的臺(tái)階上端面有很小的間隙，這樣既限定了頂套5所處的位置，又不阻礙頂套5相對(duì)于取心鉆頭7的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)；對(duì)頂套5的位置的限定方式也可以采取在取心鉆頭7下部側(cè)壁上裝至少三個(gè)限位螺釘?shù)姆绞剑尬宦葆斞刂鴪A周均布，螺釘軸線均處于同一水平面內(nèi)，其軸線均指向取心鉆頭7的中軸線，螺釘頭部的側(cè)面壓在頂套5的臺(tái)階上端面，并與臺(tái)階上端面有一定間隙。
該卡心裝置的工作原理是，當(dāng)需要取心時(shí)，將帶有此裝置的繩索取心工具下入井底。在取心鉆頭7未接觸井底以前，繩索取心工具處于懸吊狀態(tài)，工具外筒上的伸縮裝置在其下部外筒的重力作用下處于伸長狀態(tài)，外筒也隨著處于伸長狀態(tài)，而取心鉆頭7連接在外筒下端，于是鉆頭7內(nèi)的頂套5低于雙作用縮徑套2的下端，使雙作用卡心裝置處于圖2所示的卡簧片3暴露狀態(tài)。當(dāng)鉆頭7接觸井底后，繼續(xù)下放鉆具，取心工具外筒上的伸縮裝置在其以上部分外筒及取心工具上部鉆具的重力作用下，被壓回到收縮狀態(tài)，外筒長度恢復(fù)到原始長度，由于工具內(nèi)筒長度固定不變，所以內(nèi)筒下端連接的雙作用縮徑套2下行并套在頂套5上，卡簧片3被頂開并隱蔽在頂套5的外圓與雙作用縮徑套2下部延長部分的內(nèi)孔壁之間。雙作用卡心裝置則處于如圖3所示的卡簧片3隱蔽狀態(tài)。此時(shí)則可以進(jìn)行取心鉆進(jìn)，巖心不受卡簧片3的阻礙進(jìn)入內(nèi)筒。當(dāng)巖心進(jìn)入內(nèi)筒一定長度，需要卡心時(shí)，則向上提升繩索取心工具。工具則逐漸過渡到懸吊狀態(tài)，雙作用隱蔽式卡心裝置也將從圖2所示的卡簧隱蔽狀態(tài)過渡到圖3所示的卡簧暴露狀態(tài)，雙作用縮徑套2逐漸脫離頂套5。若遇到機(jī)械強(qiáng)度低，易破碎地層的巖心，卡簧片3則逐漸露出并插入巖心最終將巖心卡斷并封住，確保破碎巖心的卡取。若遇到機(jī)械強(qiáng)度高，不易破碎的地層的巖心，雙作用縮徑套2則將整體式卡箍巖心爪1收縮，卡箍巖心爪1則勒緊巖心并將巖心拔斷。巖心卡斷后，用繩索將內(nèi)筒提出井眼，即完成取心。
雙作用隱蔽式卡心裝置在取心鉆進(jìn)時(shí)，也改善了鉆井液的分流情況。取心鉆進(jìn)時(shí)此裝置處于圖3所示的狀態(tài)。鉆進(jìn)液通過限位套4與雙作用縮徑套2之間的間隙，大部分經(jīng)限位套4下端側(cè)壁上的許多通孔流入鉆頭7的底噴孔。只有很少量的鉆井液經(jīng)單向推力軸承6流入鉆頭7與巖心之間的間隙，對(duì)軸承有清洗潤滑作用，使軸承轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，確保取心工具的單動(dòng)性能可靠。這部分鉆井液也具有潤滑巖心的作用，使巖心利于進(jìn)入內(nèi)筒，而且不會(huì)沖蝕巖心，有利于保護(hù)易破碎地層的巖心。
權(quán)利要求1.繩索取心工具上的一種卡心裝置，它包括有一個(gè)連接在取心內(nèi)筒下端的縮徑套，和一個(gè)與縮徑套內(nèi)錐孔相匹配的整體式卡箍巖心爪，取心外筒下端聯(lián)接有取心鉆頭，其特征在于縮徑套下端有一個(gè)外徑與其相同而內(nèi)徑擴(kuò)大的延長部分，延長部分的下端內(nèi)徑圓周上均布固定有至少10個(gè)上窄下寬上面拱可在其內(nèi)腔彎曲成棚蔽的彈性卡簧片，縮徑套下面的鉆頭內(nèi)腔下部有一個(gè)被限位裝置限位在鉆頭內(nèi)腔中可頂開卡簧片使之張開隱蔽在延長部分內(nèi)壁上的頂套，在低于懸掛裝置的外筒中段安裝有一個(gè)能使外筒伸縮的伸縮裝置。
專利摘要本實(shí)用新型繩索取心工具上的一種卡心裝置,包 括有連接在取心內(nèi)筒下端的縮徑套和整體式卡箍巖心爪,取心 外筒下端聯(lián)接有取心鉆頭,其特征在于:縮徑套下端有一外徑與 其相同而內(nèi)徑擴(kuò)大的延長部分,下端內(nèi)徑圓周上固定有至少10 個(gè)彎曲成棚蔽的彈性卡簧片,下面的鉆頭內(nèi)腔里有被限位裝置 限位在鉆頭內(nèi)腔中可頂開卡簧片使之張開隱蔽在延長部分內(nèi) 壁上的頂套,在低于懸掛裝置的外筒中段設(shè)一伸縮裝置。它能適 應(yīng)各種地層鉆探取心,結(jié)構(gòu)簡單工作可靠。
文檔編號(hào)E21B25/00GK2274688SQ9624536
公開日1998年2月18日 申請(qǐng)日期1996年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月3日
發(fā)明者鐘承松, 王曉君, 張發(fā)安, 李福祥, 鄭峰輝, 祃樹攀, 郭建峰 申請(qǐng)人:地質(zhì)礦產(chǎn)部華北石油地質(zhì)局第五普查勘探大隊(duì)