專利名稱：：用于鉆井裝置的鎖緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般涉及一種鎖緊方法和一種用于鉆井裝置的鎖緊裝置，并且更具體地涉及一種用于將取芯筒鎖緊到埋在鉆孔中的外管上的鎖緊裝置。
背景技術(shù)：
：在典型的鉆井作業(yè)中，鉆探者首先將一根管子引入地下。此后將在管子中執(zhí)行鉆井自身。鋼索取芯筒是雙管取芯筒，其中，接收巖心的內(nèi)管能夠經(jīng)過鉆柱被吊至表面，在連接到纜索的打撈器的幫助下，同時取芯筒的外管保持位于鉆孔中。為了獲得鉆孔底部的樣本，在鉆井作業(yè)期間，鉆探者必須使用取芯筒來獲取巖石樣本。當(dāng)鉆探者想要吊起巖心時，將取芯筒放置在鉆管內(nèi)部并且然后下落至鉆孔內(nèi)，直到它到達(dá)旋轉(zhuǎn)取芯筒的上部?；旧?，用于取芯筒的兩種類型的鎖緊系統(tǒng)是可用的，即具有彈簧閂鎖的系統(tǒng)和具有連桿閂鎖的系統(tǒng)。彈簧閂鎖是滿足從地面鉆孔需要的裝置，但在地下它們已經(jīng)被證明是危險的，因為彈簧并不總是具有必需的強度來將銷子保持于適當(dāng)?shù)奈恢?。因此，銷子會滑動并使其自身脫開，從而松開取芯筒。這種不期望的現(xiàn)象會發(fā)生在例如孔中存在回流的情況時。因此，閂鎖會在沒有警告的情況下縮回并松開取芯筒。當(dāng)鉆探者在礦井底部向上鉆探同時站在鉆孔前面時，這會造成嚴(yán)重的傷害，因為沒有什么能夠防止取芯筒的質(zhì)量以全速撞擊到鉆探者ο類似的裝置在幾個專利中有描述，包括SielljetPtyLtd的美國專利申請2008/246273或者JKSBoylesInternationalInc的美國專利5，339，915。連桿閂鎖形成了復(fù)雜的裝置，因為小彈簧的頻繁損壞，需要很多維修，在作業(yè)時，小彈簧僅鄰接小的不平坦表面。而且，這種裝置需要較大的行進(jìn)距離來縮回閂鎖，使得一旦進(jìn)入地下則難于解鎖。類似的裝置在幾個專利中有描述，包括BoartLongyearInternatHolding的美國專利6，425，449。然而，已經(jīng)知道利用由彈簧放大的重力來鎖緊閂鎖，例如在festernOilToolsPteLtd的題為〈〈Mechanicallatchingdeviceoperatedbydeadweightandtension))的歐洲專利0325835中所描述的。然而，在此專利中所描述的裝置中，彈簧并不直接與活塞相互作用，因此對鎖緊不起作用。而且，為了發(fā)揮功能，外殼必須鄰接閂鎖。因此，閂鎖處于解鎖位置，從而阻止了任何鉆井作業(yè)，而在鉆井作業(yè)期間閂鎖必須處于鎖緊位置。因此，需要一種消除現(xiàn)有技術(shù)的鎖緊裝置中的至少一個缺點的鎖緊裝置。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種克服了以上描述的現(xiàn)有技術(shù)鎖緊裝置的缺點中的至少一個的鎖緊裝置。根據(jù)此目的，本發(fā)明提出一種用于鉆井裝置的鎖緊裝置，該鉆井裝置包括設(shè)有內(nèi)臺肩的外管。該鎖緊裝置包括細(xì)長的鎖緊本體，該鎖緊本體包括細(xì)長的上部和可安裝在外管中的下部；解鎖管，圍繞鎖緊本體可安裝在外管中并且可在高工作位置和低靜止位置之間滑動，所述解鎖管包括圍繞其分布的至少兩個細(xì)長的側(cè)面開口；至少兩個閂鎖，每個閂鎖樞轉(zhuǎn)地安裝在鎖緊本體上并且包括工作端，每個閂鎖可在展開位置與縮回位置之間樞轉(zhuǎn)，在展開位置，閂鎖的工作端穿過一個對應(yīng)的開口而突出到解鎖管外面，以鄰接在外管的內(nèi)臺肩下面，從而將鎖緊本體鎖定于外管并防止其移動，在縮回位置，閂鎖縮回到鎖緊本體附近，以使鎖緊本體從外管解鎖；管狀活塞，圍繞鎖緊本體可滑動地安裝且靠近閂鎖的工作端，并且固定于解鎖管；以及壓縮彈簧機構(gòu)，安裝在鎖緊本體的上部上并且朝著閂鎖壓制活塞，以保持閂鎖處于展開位置，從而允許執(zhí)行鉆井作業(yè)，其中施加到固定于活塞的解鎖管上的拉力使彈簧機構(gòu)壓縮，以防止活塞抵靠在縮回位置移動的閂鎖被推動，從而允許從鉆井裝置吊起元件。通過下面的描述，術(shù)語可安裝(moimtable)應(yīng)當(dāng)被解釋為能夠被安裝的意思，能夠通過安裝而組裝。所述鎖緊裝置允許在鎖緊位置進(jìn)行鉆井作業(yè)并且允許在解鎖裝置取回樣本巖心，這具有顯著的優(yōu)點。另外，所述鉆井裝置提高了鉆探者的安全性和鉆井作業(yè)的可靠性，這具有顯著的優(yōu)點。而且，所述鎖緊裝置能夠以更廉價的方式制造，這具有顯著的優(yōu)點。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述鎖緊裝置能夠用于向上或向下定向的鉆孔中，這具有顯著的優(yōu)點。在一個實施方式中，每個開口具有預(yù)定的寬度，用于緊緊地容納對應(yīng)閂鎖的工作端。在另一個實施方式中，外管包括被設(shè)計成埋在鉆孔中的管狀件、安裝在管狀件上的管接套以及安裝在管接套上的鎖定套。在一個實施方式中，內(nèi)臺肩由鎖定套的在管接套內(nèi)部延伸的一端限定。在一個實施方式中，每個閂鎖包括內(nèi)接觸表面，該內(nèi)接觸表面具有當(dāng)閂鎖在它們的展開位置擴張時與活塞的對應(yīng)側(cè)向外表面互補的預(yù)定形狀。在一個實施方式中，每個閂鎖的工作端的內(nèi)接觸表面包括至少兩部分，當(dāng)閂鎖在它們的展開位置擴張時，所述至少兩部分相對于外管的縱向軸線以包含在20度到60度之間的角度延伸。在一個實施方式中，當(dāng)閂鎖在展開位置擴張時，所述至少兩部分相對于外管的縱向軸線以30度的角度延伸。在一個實施方式中，每個閂鎖的工作端包括上止擋表面，該上止擋表面具有當(dāng)閂鎖在展開位置擴張時與內(nèi)臺肩的對應(yīng)止擋表面互補的預(yù)定形狀。在一個實施方式中，內(nèi)臺肩的每個止擋表面包括與外管的縱向軸線垂直的平面。在一個實施方式中，每個閂鎖的工作端包括側(cè)向外接觸表面，該側(cè)向外接觸表面具有當(dāng)閂鎖在展開位置擴張時與外管的對應(yīng)側(cè)向外表面互補的預(yù)定形狀。在一個實施方式中，每個閂鎖的工作端的側(cè)向外接觸表面以及外管的每個對應(yīng)側(cè)向外表面包括柱狀部分。在一個實施方式中，每個閂鎖的工作端包括下部側(cè)向外表面，當(dāng)閂鎖在展開位置擴張時，該下部側(cè)向外表面相對于解鎖管以預(yù)定角度延伸，解鎖管通過在它的高工作位置抵靠對應(yīng)閂鎖的工作端的下部側(cè)向外表面滑動而將每個閂鎖推入其縮回位置。在一個實施方式中，每個下部側(cè)向外表面的預(yù)定角度包含在15度至30度之間。在一個實施方式中，該預(yù)定角度為23度。在一個實施方式中，解鎖管包括下端，當(dāng)所述管在它的低靜止位置延伸時，該下端鄰接抵靠鎖緊本體的下部。在一個實施方式中，所述裝置進(jìn)一步包括用于將活塞固定于解鎖管的開口銷。在一個實施方式中，所述裝置進(jìn)一步包括安裝在解鎖管中并靠近外管的入口開口的夾頭，用于將解鎖管拉到它的高工作位置并釋放閂鎖。在一個實施方式中，彈簧機構(gòu)包括圍繞鎖緊本體的上部安裝的彈簧、保護(hù)墊片以及相對鎖緊本體縱向安裝用于保持將彈簧壓緊于活塞的鎖緊螺母。在一個實施方式中，當(dāng)解鎖管在低靜止位置延伸時，彈簧被壓縮10%到25%之間。在一個實施方式中，當(dāng)解鎖管在低靜止位置延伸時，彈簧被壓縮17%。在一個實施方式中，每個閂鎖利用開口銷連接于鎖緊本體。在一個實施方式中，鎖緊本體通過止擋臺肩和安裝在外管中的懸置襯套保持在外管中。在一個實施方式中，從鉆井裝置中吊起的元件包括能夠獲得巖心的取芯筒。在一個實施方式中，活塞和每個閂鎖包括熱處理鋼。在一個實施方式中，活塞和每個閂鎖包括合金鋼。在一個實施方式中，活塞和每個閂鎖包括硬化鋼。在一個實施方式中，鎖緊裝置在裝置被鎖定時允許執(zhí)行鉆井作業(yè)，并且在裝置被解鎖時允許吊起鉆井作業(yè)期間獲得的巖心。在一個實施方式中，鎖緊裝置被用在采礦鉆孔中。在一個實施方式中，鎖緊裝置被用在油井中。本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于鉆井的鉆井方法，所述方法包括在待鉆取鉆孔的位置安裝設(shè)有外管的鉆井設(shè)備；提供鎖緊裝置；將鉆頭連接至鎖緊裝置的下端；將鉆頭降低進(jìn)入外管；在外管內(nèi)鎖定鎖緊裝置；以及利用鉆頭鉆取鉆孔。在一個實施方式中，所述方法進(jìn)一步包括采用取芯筒獲得樣本巖心；在鎖緊裝置的解鎖管上施加拉力以使鎖緊裝置與外管解鎖；以及吊起樣本巖心。在一個實施方式中，施加于鎖緊裝置的解鎖管上的拉力是利用夾具施加的。在閱讀以下參照附圖的非限制性說明后，將更好地理解本發(fā)明及其所有優(yōu)點，其中相同的數(shù)字標(biāo)號代表相同的元件，并且附圖中圖1是鉆井裝置的外管的縱向截面圖。圖2是安裝在圖1的外管中的包括鎖緊裝置的鉆頭的縱向截面圖，其中鎖緊裝置的閂鎖位于展開位置，鉆頭被鎖緊于外管。圖3是圖2中的鉆頭的另一縱向截面圖，其中鎖緊裝置的閂鎖處于縮回位置，鉆頭從外管上解鎖。具體實施例方式本發(fā)明涉及地下鉆井工具，并且更具體地涉及用于取芯筒的具有閂鎖的鎖緊裝置。如下面的詳細(xì)描述，所述鎖緊裝置允許不僅在鉆井作業(yè)期間將工具鎖緊在鉆孔底部，而且有助于吊起巖石樣本(也稱為巖心)。圖1示出了在鉆探鉆孔(未示出)(例如采礦鉆孔或者油井)期間所采用的鉆井裝置(未示出)的外管10。在所示實施方式中，外管10包括管狀件12，其被設(shè)計成埋入鉆孔中，并且通過該管狀件進(jìn)行鉆井；管接套14，其安裝在管狀件12上；以及鎖定套16，其安裝在管接套14上。在一個優(yōu)選實施例中，管接套14螺紋連接到管狀件12上，并且鎖定套16螺紋連接到管接套14上。本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識到可以考慮其它的布置方式。如所示，鎖定套16在其外表面上包括臺肩18，管接套14的對應(yīng)端20鄰接該臺肩。鎖定套16的對應(yīng)端22在管接套14內(nèi)部延伸并且它的端面限定出位于外管10內(nèi)部的內(nèi)臺肩24。圖2示出了包括鎖緊裝置100的鉆頭，該鉆頭安裝在圖1中示出的外管10內(nèi)部。鎖緊裝置100包括細(xì)長的鎖緊本體102，該鎖緊本體包括細(xì)長的上部106以及可安裝在外管10中的下部104。在所示實施方式中，鎖緊本體102通過止擋臺肩沈和安裝在外管10內(nèi)部的懸置襯套觀保持在外管10中，正如本發(fā)明所屬領(lǐng)域中所公知的。然而，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識到，也可采用除了示出的之外的其它布置方式來將鎖緊本體102保持或容納在外管10內(nèi)部。鎖緊裝置100還包括解鎖管108，該解鎖管圍繞鎖緊本體102可安裝在外管10內(nèi)部，并且可在高工作位置(如以下參照圖3詳細(xì)描述的)和低靜止位置(如圖2中所示)之間滑動。在一個實施方式中，如圖2中所示，解鎖管108包括下端110，當(dāng)管108在它的低靜止位置延伸時，該下端鄰接鎖緊本體102的下部104。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識到也可考慮其它實施方式。在所示實施方式中，解鎖管108包括沿管108的外圍分布的兩個細(xì)長的側(cè)面開口112、114，如以下的詳細(xì)描述。所示鎖緊裝置100包括兩個閂鎖116、118，每個閂鎖樞轉(zhuǎn)地連接于鎖緊本體102且包括工作端120。每個閂鎖116、118可在如圖2中示出的展開位置和如圖3中示出的縮回位置之間樞轉(zhuǎn)。在一個實施方式中，每個閂鎖116、118通過開口銷(未示出)連接于鎖緊本體102，但也可采用任何提供鉸接連接的連接方式。如圖2中所示，當(dāng)閂鎖116或118在展開位置擴張時，它的工作端120通過它的對應(yīng)開口112、114中的一個而突出到解鎖管108的外面，以鄰接在外管10的內(nèi)臺肩M的下面，從而將鎖緊本體102鎖定于外管10并防止其意外松開。在一個實施方式中，沿管的外圍分布的每個側(cè)面開口112、114具有預(yù)定的寬度，以緊緊地容納對應(yīng)閂鎖116、118的工作端120。該特征即使在閂鎖經(jīng)受重大的扭力時仍能夠幫助閂鎖保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。然而，也可考慮其它實施方式。如圖3中所示，在縮回位置，閂鎖116、118縮回到靠近鎖緊本體102，以將鎖緊本體102與外管10解鎖。換言之，由于閂鎖116、118的工作端120不再鄰接在外管10的內(nèi)臺肩M的下面，所以它們不會防止鎖緊本體102從外管10松開。在所示實施方式中，鎖緊裝置100設(shè)有圍繞鎖緊本體102以徑向相對配置方式安裝的兩個閂鎖116、118。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識到也可考慮包括多于兩個閂鎖的其它實施方式。在這種情況下，優(yōu)選地，閂鎖圍繞102均等地布置，以分配可能施加于鎖緊本體的壓力，但是也可考慮其它布置方式。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員同樣將意識到，將必須在解鎖管108中制作對應(yīng)的側(cè)面開口，以容納每個閂鎖的工作端120。參照圖2和圖3，鎖緊裝置100還包括管狀活塞122，該管狀活塞圍繞鎖緊本體102可滑動地安裝且靠近閂鎖116、118的工作端120，并且牢固地安裝于解鎖管108。因此，活塞122能夠通過接下來解鎖管108的運動在鎖緊本體102上移動。在一個實施方式中，開口銷IM用于將活塞122牢固地連接于解鎖管108。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識到可考慮其它連接方式。鎖緊裝置100包括壓縮彈簧機構(gòu)126，該壓縮彈簧機構(gòu)安裝在鎖緊本體102的上部106上并且朝著閂鎖116、118壓制活塞122，以便將閂鎖保持在它們的展開位置，從而將鎖緊裝置100鎖緊在適當(dāng)位置，并且因此允許安全的鉆井作業(yè)。當(dāng)向固定于活塞122的解鎖管108施加拉力時，如圖3中所示，使彈簧機構(gòu)126壓縮，從而防止活塞122被壓制在自身處于它們的縮回位置的閂鎖116、118上，從而允許吊起鉆井裝置(未示出)的元件，如下面的詳細(xì)描述。在所示實施方式中，彈簧機構(gòu)1包括圍繞鎖緊本體102的上部106安裝的彈簧128、保護(hù)墊片130和縱向安裝于鎖緊本體102以保持將彈簧1壓緊于活塞122的鎖緊螺母132，鎖緊本體的上部用作彈簧1和活塞122的導(dǎo)向件。在所示實施方式中，彈簧128保持壓緊于活塞122的上表面，此表面為平面。該特征是有利的，因為它允許將彈簧1安置在足夠大的平面上，以使鎖緊裝置100與現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)相比具有更高的可靠性，并且因此對于鉆探者具有更高的安全性。在一個實施方式中，當(dāng)解鎖管108在它的低靜止位置延伸時，彈簧128從它的自然靜止位置被壓縮10%到25%之間。在另一實施方式中，當(dāng)解鎖管108在它的低靜止位置延伸時，彈簧1被壓縮17%。彈簧的選擇可能受人們需要進(jìn)行的特殊鉆探類型的指導(dǎo)。例如，彈簧可具有3/4英尺的直徑用于傳統(tǒng)的BQ型鉆孔(直徑為36.5mm)直到4英尺的直徑用于傳統(tǒng)的PQ型鉆孔(直徑為85mm)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識到，根據(jù)特定應(yīng)用場合，也可采用其它類型的彈簧和其它壓縮率。在一個實施方式中，每個閂鎖116、118的工作端120被特別設(shè)計成有助于鎖緊裝置100的鎖緊和解鎖操作，同時為裝置提供高度的可靠性。在圖2和圖3中所示的實施方式中，每個閂鎖的工作端120包括內(nèi)接觸表面134，該內(nèi)接觸表面具有當(dāng)閂鎖116、118在它們的展開位置擴張時與活塞122的對應(yīng)側(cè)向外表面136互補的預(yù)定形狀。在一個實施方式中，每個閂鎖116、118的工作端120的內(nèi)接觸表面134可包括至少兩部分，當(dāng)閂鎖116、118在它們的展開位置擴張時，這兩部分相對于外管10的縱向軸線以20度到60度之間的角度延伸。在一個實施方式中，如所示，當(dāng)閂鎖116、118在它們的展開位置擴張時，所述兩部分相對于外管10的縱向軸線以30度的角度延伸。在圖2和圖3中所示的實施方式中，每個閂鎖116、118的工作末端120還包括上止擋表面138，該上止擋表面具有當(dāng)閂鎖116、118在它們的展開位置擴張時與內(nèi)臺肩M的對應(yīng)止擋表面140互補的預(yù)定形狀。如所示，內(nèi)臺肩M的每個止擋表面140可包括與外管10的縱向軸線垂直的平面。仍然參照圖2和圖3，每個閂鎖116、118的工作端120可包括側(cè)向外接觸表面142，該側(cè)向外接觸表面具有當(dāng)閂鎖116、118在它們的展開位置擴張時與外管10的對應(yīng)側(cè)向外表面144互補的預(yù)定形狀。在一個實施方式中，每個閂鎖116、118的工作端120的側(cè)向外接觸表面142以及外管10的對應(yīng)側(cè)向外表面144包括柱狀部分。在一個實施方式中，如圖2和圖3中所示，每個閂鎖116、118的工作端120包括下部側(cè)向外表面146，當(dāng)閂鎖116、118在它們的展開位置擴張時，該下部側(cè)向外表面相對于解鎖管108以預(yù)定角度延伸。因此，解鎖管108通過在它的高工作位置抵靠對應(yīng)的閂鎖116、118的工作端120的下部側(cè)向外表面146滑動而將每個閂鎖116、118推入它們的縮回位置。在一個實施方式中，每個下部側(cè)向外表面146的預(yù)定角度包含在15度至30度之間。在另一個實施方式中，該預(yù)定角度為23度。在所示實施方式中，閂鎖116、118被設(shè)計為一直與活塞122保持接觸，即使當(dāng)閂鎖處于它們的縮回位置時。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識到也可考慮其他配置方式。在一個實施方式中，如所示，閂鎖116、118以相對于其縱向軸線偏心配置的方式連接于鎖緊本體102。換言之，每個閂鎖的旋轉(zhuǎn)軸線在垂直于鎖緊本體102的縱向軸線的對稱軸上相對于另一個徑向相對。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識到所提出的構(gòu)造能夠減少解鎖閂鎖所需的努力并且還能夠降低縮回閂鎖所需的行進(jìn)距離。在一個實施方式中，活塞122和每個閂鎖116、118由非常耐用的材料制造，以有效地經(jīng)受施加于它的力。可采用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的熱處理鋼或合金鋼。在一個實施方式中，所采用的材料包括硬化鋼。在一個實施方式中，如所示，一連接頭200在外管10的開口入口30—側(cè)上連接于解鎖管108中，以將解鎖管108拉至其高激活位置并釋放閂鎖116、118。在另一個實施方式中，被吊起的鉆井裝置的元件(未示出)包括能夠獲得巖心的取芯筒。因此，當(dāng)鉆探者想要收回取芯筒并吊起巖心時，他將回收單元送到鉆孔下面。此單元將在打撈器(未示出)的幫助下將其自身與連接頭200的末端對接。當(dāng)鉆探者在連接于解鎖管108的連接頭200的末端施加拉力時，他將通過拉動活塞122來釋放彈簧128中的張力，從而釋放閂鎖118。解鎖管108將首先鄰接閂鎖116、118，然后，通過繼續(xù)朝著鉆探者運動，在解鎖管108內(nèi)部朝著閂鎖的縮回位置推動閂鎖116、118。一旦鎖緊裝置100被解鎖，鉆探者將能夠在纜索的幫助下吊起巖心，如本領(lǐng)域所熟知的。如前面所述，鎖緊裝置100在裝置被鎖緊時允許執(zhí)行鉆井作業(yè)，并且在裝置被解鎖時還允許吊起鉆井作業(yè)期間獲得的巖心。另外，鎖緊裝置100還能夠用于鉆取向上定向的鉆孔。實際上，通過提供具有提高可靠性的鎖緊裝置，由于此鎖緊裝置不僅依賴于重力作用來鎖緊閂鎖，所以鉆探者現(xiàn)在能夠向上鉆探，而無需擔(dān)心裝置在未警告情況下解鎖，這是個顯著優(yōu)點。本發(fā)明還提出了用于鉆孔的鉆井方法，包括將配備有外管的鉆井裝置放置在需要鉆取鉆孔的位置；提供如前面限定的鎖緊裝置；將鉆頭連接至鎖緊裝置的下端；在外管中降低鉆頭；在外管內(nèi)鎖定鎖緊裝置；以及利用鉆頭鉆取鉆孔。根據(jù)一個實施方式，此方法進(jìn)一步包括利用取芯筒獲得樣本巖心；在鎖緊裝置的解鎖管上施加拉力以使鎖緊裝置與外管解鎖；以及吊起樣本巖心。根據(jù)另一個實施方式，施加于鎖緊裝置的解鎖管上的拉力是利用夾具施加的。以上描述的鎖緊裝置非常有利，因為它能夠提高作業(yè)的可靠性，同時有效地參與鉆探者的安全。而且，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識到有助于取芯筒的釋放。以上描述的鎖緊裝置與現(xiàn)有鎖緊裝置相比還可以更廉價地制造，并且它的維修變得更容易，因為損壞風(fēng)險被大大降低。雖然借助于特定實施方式描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，所述實施方式中可包含多種變型和修改，并且本發(fā)明的目的在于涵蓋這些修改，根據(jù)所附權(quán)利要求的范圍，本發(fā)明的應(yīng)用或適應(yīng)一般遵循本發(fā)明的原理并且包括本說明書的任何變型。權(quán)利要求1.一種用于鉆井裝置的鎖緊裝置，所述鉆井裝置包括設(shè)有內(nèi)臺肩的外管，所述鎖緊裝置包括細(xì)長的鎖緊本體，包括細(xì)長的上部和可安裝在外管中的下部；解鎖管，圍繞所述鎖緊本體可安裝在外管中并且可在高工作位置和低靜止位置之間滑動，所述解鎖管包括圍繞其分布的至少兩個細(xì)長的側(cè)面開口；至少兩個閂鎖，每個閂鎖樞轉(zhuǎn)地安裝在所述鎖緊本體上并且包括工作端，每個閂鎖在展開位置與縮回位置之間樞轉(zhuǎn)，在所述展開位置，所述閂鎖的工作端穿過一個對應(yīng)的開口而突出到所述解鎖管外面，以鄰接在所述外管的內(nèi)臺肩下面，從而將所述鎖緊本體鎖定于外管并防止其移動，在所述縮回位置，所述閂鎖縮回到所述鎖緊本體附近，以使所述鎖緊本體從外管解鎖；管狀活塞，圍繞所述鎖緊本體滑動地安裝且靠近所述閂鎖的工作端，并且固定于所述解鎖管；以及壓縮彈簧機構(gòu)，安裝在所述鎖緊本體的上部上并且朝著所述閂鎖壓制所述活塞，以保持所述閂鎖處于展開位置，從而允許執(zhí)行鉆井作業(yè)，其中施加到固定于所述活塞的解鎖管上的拉力使所述彈簧機構(gòu)壓縮，以防止所述活塞抵靠在它們的縮回位置移動的閂鎖而被推動，從而允許從所述鉆井裝置吊起元件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖緊裝置，其中，每個開口具有預(yù)定的寬度，用于緊緊地容納一個對應(yīng)閂鎖中的工作端。3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項所述的鎖緊裝置，其中，所述外管包被設(shè)計成埋在鉆孔中的管狀件、安裝在所述管狀件上的管接套以及安裝在所述管接套上的鎖定套。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鎖緊裝置，其中，所述內(nèi)臺肩由所述鎖定套的在所述管接套內(nèi)部延伸的一端限定。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的鎖緊裝置，其中，每個閂鎖的工作端包括內(nèi)接觸表面，所述內(nèi)接觸表面具有當(dāng)所述閂鎖在它們的展開位置擴張時與所述活塞的對應(yīng)側(cè)向外表面互補的預(yù)定形狀。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎖緊裝置，其中，每個閂鎖的工作端的內(nèi)接觸表面包括至少兩部分，當(dāng)所述閂鎖在它們的展開位置擴張時，所述至少兩部分相對于所述外管的縱向軸線以包含在20度到60度之間的角度延伸。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鎖緊裝置，其中，當(dāng)所述閂鎖在他們的展開位置擴張時，所述至少兩部分相對于所述外管的縱向軸線以30度的角度延伸。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的鎖緊裝置，其中，每個閂鎖的工作端包括上止擋表面，所述上止擋表面具有當(dāng)所述閂鎖在它們的展開位置擴張時與所述內(nèi)臺肩的對應(yīng)止擋表面互補的預(yù)定形狀。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鎖緊裝置，其中，所述內(nèi)臺肩的每個止擋表面包括與所述外管的縱向軸線垂直的平面。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的鎖緊裝置，其中，每個閂鎖的工作端包括側(cè)向外接觸表面，所述側(cè)向外接觸表面具有當(dāng)所述閂鎖在它們的展開位置擴張時與所述外管的對應(yīng)側(cè)向外表面互補的預(yù)定形狀。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鎖緊裝置，其中，每個閂鎖的工作端的側(cè)向外接觸表面以及所述外管的每個對應(yīng)側(cè)向外表面包括柱狀部分。12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的鎖緊裝置，其中，每個閂鎖的工作端包括下部側(cè)向外表面，當(dāng)所述閂鎖在它們的展開位置擴張時，所述下部側(cè)向外表面相對于所述解鎖管以預(yù)定角度延伸，所述解鎖管通過在它的高工作位置抵靠對應(yīng)閂鎖的工作端的下部側(cè)向外表面滑動而將每個閂鎖推入其縮回位置。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鎖緊裝置，其中，每個下部側(cè)向外表面的預(yù)定角度包含在15度至30度之間。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鎖緊裝置，其中，所述預(yù)定角度為23度。15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的鎖緊裝置，其中，所述解鎖管包括下端，當(dāng)所述管在它的低靜止位置延伸時，所述下端鄰接抵靠所述鎖緊本體的下部。16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的鎖緊裝置，所述裝置進(jìn)一步包括用于將所述活塞固定于所述解鎖管的開口銷。17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項所述的鎖緊裝置，所述裝置進(jìn)一步包括安裝在所述解鎖管中并靠近所述外管的入口開口的夾頭，用于將所述解鎖管拉到它的高工作位置并釋放所述閂鎖。18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項所述的鎖緊裝置，其中，所述彈簧機構(gòu)包括圍繞所述鎖緊本體的上部安裝的彈簧、保護(hù)墊片以及相對所述鎖緊本體縱向安裝用于保持將所述彈簧壓緊于所述活塞的鎖緊螺母。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的鎖緊裝置，其中，當(dāng)所述解鎖管在它的低靜止位置延伸時，所述彈簧被壓縮10%到25%之間。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的鎖緊裝置，其中，當(dāng)所述解鎖管在它的低靜止位置延伸時，所述彈簧被壓縮17%。21.根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項所述的鎖緊裝置，其中，每個閂鎖利用開口銷連接于所述鎖緊本體。22.根據(jù)權(quán)利要求1至21中任一項所述的鎖緊裝置，其中，所述鎖緊本體通過止擋臺肩和安裝在所述外管中的懸置襯套保持在所述外管中。23.根據(jù)權(quán)利要求1至22中任一項所述的鎖緊裝置，其中，從所述鉆井裝置中吊起的元件包括能夠獲得巖心的取芯筒。24.根據(jù)權(quán)利要求1至23中任一項所述的鎖緊裝置，其中，所述活塞和每個閂鎖包括熱處理鋼。25.根據(jù)權(quán)利要求1至23中任一項所述的鎖緊裝置，其中，所述活塞和每個閂鎖包括合金鋼。26.根據(jù)權(quán)利要求1至23中的任一項所述的鎖緊裝置，其中，所述活塞和每個閂鎖包括硬化鋼。27.根據(jù)權(quán)利要求1至沈中任一項所述的鎖緊裝置，其中，每個閂鎖相對于所述鎖緊本體的縱向軸線以偏心配置的方式連接于所述鎖緊本體。28.一種根據(jù)權(quán)利要求1至27中任一項所述的鎖緊裝置的應(yīng)用，當(dāng)所述裝置被鎖定時允許執(zhí)行鉆井作業(yè)，并且當(dāng)所述裝置被解鎖時允許吊起鉆井作業(yè)期間獲得的巖心。29.一種根據(jù)權(quán)利要求1至27中任一項所述的鎖緊裝置在向上定向的鉆孔中的應(yīng)用。30.一種根據(jù)權(quán)利要求1至27中任一項所述的鎖緊裝置在采礦鉆孔中的應(yīng)用。31.一種根據(jù)權(quán)利要求1至27中任一項所述的鎖緊裝置在油井中的應(yīng)用。32.一種用于鉆取鉆孔的方法，包括在待鉆取鉆孔的位置安裝設(shè)有外管的鉆井設(shè)備；提供根據(jù)權(quán)利要求1至27中任一項所述的鎖緊裝置；將鉆頭連接至所述鎖緊裝置的下端；將所述鉆頭降低進(jìn)入所述外管；在所述外管內(nèi)鎖定所述鎖緊裝置；以及利用所述鉆頭鉆取鉆孔。33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的鉆取方法，進(jìn)一步包括采用取芯筒獲得樣本巖心；在所述鎖緊裝置的解鎖管上施加拉力，以使所述鎖緊裝置與所述外管解鎖；以及吊起所述樣本巖心。34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的鉆取方法，其中，施加于所述鎖緊裝置的解鎖管上的拉力是利用夾具施加的。全文摘要本發(fā)明涉及一種用于鉆井裝置的鎖緊裝置，包括可安裝在外管中的鎖緊本體、圍繞鎖緊本體可滑動地安裝的解鎖管、連接于鎖緊本體并且可在展開位置和用于將鎖緊本體從外管上解鎖的縮回位置之間樞轉(zhuǎn)的兩個閂鎖、圍繞鎖緊本體滑動并且固定于解鎖管的活塞、以及將活塞朝向閂鎖壓制以使閂鎖保持在它們的展開位置的壓縮彈簧機構(gòu)，在展開位置，閂鎖與外管配合以將鎖緊本體鎖定于所述外管，施加于解鎖管上的拉力使彈簧機構(gòu)壓縮，以防止活塞抵靠自身處于它們的縮回位置的閂鎖而被壓制。文檔編號E21B10/64GK102482920SQ201080025269公開日2012年5月30日申請日期2010年4月8日優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日發(fā)明者雷蒙德·拉普蘭特申請人:帕拉克企業(yè)有限公司