專利名稱:適用于隨鉆取心的打撈機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及石油天然氣鉆井作業(yè)過程中的施工工具,屬于鉆井取心工具的設(shè)計制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
公開號為CN1730898,
公開日為2006年2月8日的中國專利文獻公開了一種在地質(zhì)勘探、石油鉆井、科學(xué)鉆探等行業(yè)中使用的取心鉆進系統(tǒng),特別是在堅硬巖石、深孔中的取心鉆進的井底馬達和沖擊器驅(qū)動的組合式取心鉆進系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括取心工具和取心鉆頭,取心工具的下端和取心鉆頭相連接,還包括井底馬達和沖擊器,井底馬達驅(qū)動軸的下端和沖擊器的上端連接,沖擊器的下端和取心工具的上端連接,井底馬達給取心工具及取心鉆頭提供碎巖扭矩,沖擊器給取心工具及取心鉆頭提供碎巖沖擊力。該鉆進系統(tǒng)不僅能取心鉆進,而且能節(jié)約能源、降低鉆桿柱的磨損、提高回次取心鉆進長度、防止鉆孔孔斜。以上述專利文獻為代表的常規(guī)取心鉆進工具,無論是雙筒取心工具,還是特殊的取心工具,由于取心工具是連接在鉆具上的,所以,在鉆取一段巖心后都要將鉆具全部取出,才能取出鉆取的巖心,然后再次下入鉆具進行下一段巖心的鉆取,如果遇到間斷取心,還要在兩次取心之間下入一次鉆頭和鉆柱;因此傳統(tǒng)的取心較為費事費工。目前的常規(guī)取心工具的缺點是:1、起下鉆具次數(shù)多,因此勞動強度大,非鉆時間長,鉆頭在升降過程中的擰卸、碰撞的機會及掃孔時的磨損較多。井越深,鉆具越長,這個缺點越明顯。2、在地層難于控制或取心點不易確定的區(qū)域,采用常規(guī)取心工具容易漏取巖心3、夾層取心和連續(xù)取心時,大部分時間用于起下鉆,取心效率低。4、巖心暴露時間長,影響巖心質(zhì)量,特別是在頁巖地層取心時,常規(guī)頁巖取心技術(shù)由于起下鉆時間長,采用現(xiàn)有常規(guī)取心技術(shù)頁巖氣不容易保留,很難獲取真實的地質(zhì)資料。
發(fā)明內(nèi)容為了克服目前常規(guī)取心工具的起下鉆次數(shù)太多、夾層取心和連續(xù)取心效率低、巖心質(zhì)量較差等不足,本實用新型提出了一種適用隨鉆取心的打撈機構(gòu),能夠保證工具在上提或者下放過程的安全,可以實現(xiàn)不起鉆交替實施鉆進和取心,節(jié)約了時間,提高了效率。本實用新型是通過采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種適用于隨鉆取心的打撈機構(gòu),主要由打撈筒和打撈頭構(gòu)成,其特征在于:所述打撈筒中設(shè)置有提環(huán)、脫卡筒、套筒、拉桿、撈鉤架和撈鉤;在提環(huán)與套筒之間設(shè)置有壓帽、推力軸承、止動墊圈和過渡接頭、套筒內(nèi)設(shè)置有剪銷接頭;其中:提環(huán)的一端穿過壓帽與推力軸承和止動墊圈進行固定,過渡接頭和壓帽連接,過渡接頭和剪銷接頭連接;剪銷接頭和套筒連接,撈鉤架和拉桿連接;撈鉤連接在撈鉤架上,在撈鉤的端部設(shè)置有壓縮彈簧,撈鉤架的一端有連接螺紋;脫卡筒套在套筒的外面,脫卡筒的一端套在撈鉤的尾端;打撈頭包括撈矛頭和撈矛座,在撈矛頭與撈矛座之間設(shè)置有彈簧,彈簧設(shè)置在彈簧座內(nèi),彈簧和彈簧座裝在撈矛頭內(nèi),撈矛頭與撈矛座連接固定;所述撈鉤與打撈頭的撈矛頭連接;撈矛座尾端連接補心機構(gòu)的回收管。所述打撈機構(gòu)還包括有位于推力軸承和止動墊圈之間的墊片,止動墊圈和墊片經(jīng)螺母固定。所述過渡接頭和壓帽通過螺紋連接。所述過渡接頭和剪銷接頭通過安全銷連接。所述剪銷接頭和套筒通過螺紋連接。所述撈鉤架和拉桿通過螺紋連接。所述撈鉤通過彈性圓柱銷一連接在撈鉤架上。所述撈矛頭與撈矛座由彈性圓柱銷二連接固定。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型所達到的有益效果如下:1、本實用新型中,由打撈機構(gòu)和補心機構(gòu)構(gòu)成的一種隨鉆取心的鉆進系統(tǒng),其打撈機構(gòu)主要由打撈筒和打撈頭構(gòu)成,撈矛座尾端連接所述補心機構(gòu)的回收管,這樣的結(jié)構(gòu)方式,通過鋼絲繩下放取心機構(gòu),通過彈卡機構(gòu)進行鎖緊,然后進行取心作業(yè),當需要全面鉆進時,通過鋼絲繩下放補心機構(gòu)替換取心機構(gòu),從而實現(xiàn)了全面鉆進作業(yè)。實現(xiàn)了不起鉆交替實施鉆進和取心,節(jié)約了時間,提高了效率。2、本實用新型中,打撈機構(gòu)采用“打撈機構(gòu)主要由打撈筒和打撈頭構(gòu)成;所述打撈筒中設(shè)置有提環(huán)、脫卡筒、套筒、拉桿、撈鉤架和撈鉤;在提環(huán)與套筒之間設(shè)置有壓帽、推力軸承、止動墊圈和過渡接頭、套筒內(nèi)設(shè)置有剪銷接頭;其中:提環(huán)的一端穿過壓帽與推力軸承和止動墊圈進行固定,過渡接頭和壓帽連接,過渡接頭和剪銷接頭連接;剪銷接頭和套筒連接,撈鉤架和拉桿連接;撈鉤連接在撈鉤架上,撈鉤架的一端有連接螺紋;脫卡筒套在套筒的外面,脫卡筒的一端套在撈鉤的尾端”這樣特定的結(jié)構(gòu)形式,采用繩索式上提下放,可以實現(xiàn)不起鉆交替實施鉆進和取心,節(jié)約了時間,提高了效率。3、本實用新型中,打撈機構(gòu)還包括有位于推力軸承和止動墊圈之間的墊片,止動墊圈和墊片經(jīng)螺母固定,通過增加墊片,能夠使提環(huán)的與推力軸承和止動墊圈的固定更為牢靠,且止動墊圈所發(fā)揮的止動效果更好。4、本實用新型中,采用彈性圓柱銷這樣的特定的連接件來連接各個部件,使本實用新型具備良好的彈性及抗剪切力。
下面將結(jié)合說明書附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細說明,其中:圖1是打撈筒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型應(yīng)用隨鉆取心鉆進系統(tǒng)中實施全面鉆進的工具連接示意圖。圖3是打撈頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實用新型打撈筒與打撈頭的連接示意圖。圖5是隨鉆取心鉆進系統(tǒng)中彈卡機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是隨鉆取心鉆進系統(tǒng)中補心桿組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標記:[0031]1、提環(huán),2、壓帽,3、推力軸承,4、墊片,5、止動墊圈,6、螺母,7、過渡接頭,8、安全銷,9、剪銷接頭,10、脫卡筒,11、套筒,12、拉桿,13、撈鉤架,14、壓縮彈簧,15、撈鉤,16、彈性圓柱銷一,17、上接頭18、打撈機構(gòu),19、彈卡鉗,20、彈卡腔體,21、補心桿組件,23、撈矛頭,24、彈簧,25、彈簧座,26、彈性圓柱銷二,27、撈矛座,28、彈性圓柱銷三,29、回收管,30、張簧,31、彈性圓柱銷四,32、圓柱銷,33、彈卡座,34、彈性圓柱銷五,35、彈卡架,36、掛環(huán)接頭,37、補心桿組件,38、上補心桿,39、下補心桿,40、補心鉆頭,41、打撈頭。
具體實施方式
實施例1參見說明書附圖1,附圖3和附圖4,作為本實用新型的最佳實施方式,打撈機構(gòu)包括打撈筒和打撈頭41,打撈筒中設(shè)置有提環(huán)1、脫卡筒10、套筒U、拉桿12、撈鉤架13和撈鉤15 ;在提環(huán)I與套筒11之間設(shè)置有壓帽2、推力軸承3、墊片4、止動墊圈5、過渡接頭7、安全銷8和剪銷接頭9,止動墊圈5由螺母6固定,在撈鉤15與撈鉤架13之間設(shè)置有彈性圓柱銷一 16 ;其連接方式如下:提環(huán)I的下端穿過壓帽2的內(nèi)孔后,通過提環(huán)I的上臺階面和下端的推力軸承3、止動墊圈5進行固定;過渡接頭7和壓帽2通過螺紋連接;過渡接頭7和剪銷接頭9通過安全銷8連接;剪銷接頭9和套筒11通過螺紋連接,撈鉤架13和拉桿12通過螺紋連接;撈鉤15通過彈性圓柱銷一 16連接在撈鉤架13上,撈鉤架13的上端有連接螺紋;此機構(gòu)實施打撈時,上端提環(huán)I與鋼絲繩連接,下端打撈筒的撈鉤15與打撈頭組中的撈矛頭23連接;工具下放到井底工作需要脫卡時,從地面向井下丟下脫卡筒10,由于脫卡筒10的外徑大于套筒10的外徑,因此,在重力作用下,脫卡筒10會下滑,并套在撈鉤15的尾端,壓縮彈簧14使撈鉤15的前端張開,直至下端壓開撈鉤實現(xiàn)脫鉤的目的。打撈頭41包括撈矛頭23和撈矛座27,在撈矛頭23與撈矛座27之間設(shè)置有彈簧24,彈簧24設(shè)置在彈簧座25內(nèi);撈矛頭23與撈矛座27由彈性圓柱銷二 26連接固定,在撈矛座27尾端的銷孔中設(shè)置有彈性圓柱銷三28,用于連接撈矛座27和回收管29 ;其連接方式如下:彈簧24裝于彈簧座25內(nèi),彈簧24和彈簧座25共同裝在撈矛頭23內(nèi),撈矛頭23和撈矛座27通過彈性圓柱梢二 26連接。打撈機構(gòu)的打撈筒和打撈頭主要是在更換隨鉆取心工具和全面鉆進的補心鉆頭時實現(xiàn)兩種工具組件的上提和下放。實施例2將本實用新型應(yīng)用于隨鉆取心的鉆進系統(tǒng)中,其具體方式如下:一、結(jié)構(gòu)組成為: 參照說明書附圖1-6,其包括打撈機構(gòu)、彈卡機構(gòu)、補心桿組件和補心鉆頭。1.打撈機構(gòu):打撈機構(gòu)包括打撈筒和打撈頭41,打撈筒中設(shè)置有提環(huán)1、脫卡筒10、套筒11、拉桿12、撈鉤架13和撈鉤15 ;在提環(huán)I與套筒11之間設(shè)置有壓帽2、推力軸承3、墊片4、止動墊圈5、過渡接頭7、安全銷8和剪銷接頭9,止動墊圈5由螺母6固定,在撈鉤15與撈鉤架13之間設(shè)置有彈性圓柱銷一 16 ;其連接方式如下:提環(huán)I的下端穿過壓帽2的內(nèi)孔后,通過提環(huán)I的上臺階面和下端的推力軸承3、止動墊圈5進行固定;過渡接頭7和壓帽2通過螺紋連接;過渡接頭7和剪銷接頭9通過安全銷8連接;剪銷接頭9和套筒11通過螺紋連接,撈鉤架13和拉桿12通過螺紋連接;撈鉤15通過彈性圓柱銷一 16連接在撈鉤架13上,撈鉤架13的上端有連接螺紋;此機構(gòu)實施打撈時,上端提環(huán)I與鋼絲繩連接,下端打撈筒的撈鉤15與打撈頭組中的撈矛頭23連接;工具下放到井底工作需要脫卡時,從地面向井下丟下脫卡筒10,由于脫卡筒10的外徑大于套筒10的外徑,因此,在重力作用下,脫卡筒10會下滑,并套在撈鉤15的尾端,壓縮彈簧14使撈鉤15的前端張開,直至下端壓開撈鉤實現(xiàn)脫鉤的目的。打撈頭41包括撈矛頭23和撈矛座27,在撈矛頭23與撈矛座27之間設(shè)置有彈簧24,彈簧24設(shè)置在彈簧座25內(nèi);撈矛頭23與撈矛座27由彈性圓柱銷二 26連接固定,在撈矛座27尾端的銷孔中設(shè)置有彈性圓柱銷三28,用于連接撈矛座27和回收管29 ;其連接方式如下:彈簧24裝于彈簧座25內(nèi),彈簧24和彈簧座25共同裝在撈矛頭23內(nèi),撈矛頭23和撈矛座27通過彈性圓柱梢二 26連接。打撈機構(gòu)的打撈筒和打撈頭主要是在更換隨鉆取心工具和全面鉆進的補心鉆頭時實現(xiàn)兩種工具組件的上提和下放。2.彈卡機構(gòu):所述彈卡機構(gòu)包括:回收管29、彈卡鉗19和彈卡座33、彈卡架35、掛環(huán)接頭36,圓柱銷32,彈性圓柱銷四31和34,彈卡機構(gòu)是設(shè)置在彈卡腔體20中的;在彈卡鉗19之間設(shè)置有張簧30,彈卡架35的一端連接在回收管29的后端,另一端與掛環(huán)接頭36連接,彈性圓柱銷四31連接固定彈卡鉗19的尾端,彈性圓柱銷五34穿過回收管29和彈卡架35的橢圓銷孔對彈卡架35實施定位;其連接方式如下:回收管29、彈卡鉗19以及彈卡座33通過彈性圓柱銷四31連接在彈卡架35上;掛環(huán)接頭36和彈卡架35通過螺紋連接;彈卡機構(gòu)設(shè)置在彈卡腔體20中,上端回收管29通過銷釘與打撈機構(gòu)的撈矛座27連接,下端通過螺紋與補心桿組件連,接彈卡機構(gòu)的作用在于對補心組件進行扶正,并防止其上竄。3.補心桿組件:所述補心機構(gòu)包括補心桿組件37和補心鉆頭40,補心桿組件37由上補心桿38和下補心桿39組成,上補心桿38和下補心桿39中間通過螺紋連接,在補心桿組件37的下補心桿39的最前端是由螺紋連接的補心鉆頭40,補心鉆頭40前端的齒形結(jié)構(gòu)與專用繩索取心鉆頭內(nèi)腔的齒形結(jié)構(gòu)嚙合,可以實現(xiàn)扭矩的傳遞;補心桿組件37的上補心桿38的下端連接下補心桿39,上補心桿38的內(nèi)螺紋與彈卡機構(gòu)的掛環(huán)接頭36的外螺紋連接。二、本實用新型的安裝連接順序如下:首先在地面將所述的打撈機構(gòu)、彈卡機構(gòu)和補心桿組件組裝好。1.打撈機構(gòu)的組裝順序,打撈機構(gòu)包括打撈筒和打撈頭:打撈筒的安裝和連接如下:首先按圖裝好提環(huán)1、壓帽2、推力軸承3和止動墊圈5 ;接著把拉桿12放入套筒11的下端,依次通過螺紋連接把壓帽2、過渡接頭7、套筒11連接上;再把撈鉤15通過彈性圓柱銷一 16和彈簧14裝入撈鉤架13中,最后把撈鉤架13與拉桿12通過螺紋連接;當鉆具到達井底后,才從地面丟下脫卡筒10,在重力作用下,壓開撈鉤15 ;打撈頭組的安裝如下:首先,將彈簧24裝入彈簧座25,再將二者一起裝入撈矛頭23內(nèi),用彈性圓柱梢二 26把撈矛頭23和撈矛座27連接。2.彈卡機構(gòu)的組裝順序:用圓柱銷32把彈卡座33與彈卡架35連接,用彈性圓柱銷四31把兩片彈卡鉗19與彈卡架35連接,兩片彈卡鉗19分別連接在張簧30的兩端,再用彈性圓柱銷五34把回收管29與彈卡架35連接;3.補心桿組件的組裝順序:由上補心桿38和下補心桿39組成,上補心桿38和下補心桿39之間通過螺紋連接,在下補心桿39的最前端連接補心鉆頭40 ;全面鉆進時,補心機構(gòu)上端通過螺紋與彈卡機構(gòu)的彈卡架35連接,下端連接的補心鉆頭40的齒形結(jié)構(gòu)與隨鉆專用取心鉆頭內(nèi)腔的齒形結(jié)構(gòu)嚙合。三、本實用新型的工作原理如下:本實用新型的工作流程包括取心作業(yè)和鉆進作業(yè)兩個流程。取心作業(yè)流程:當實施取心作業(yè)時,取心工具在鉆具內(nèi)部的組件從上到下依次連接打撈機構(gòu)、彈卡機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)總成以及取心機構(gòu),旋轉(zhuǎn)總成可以用現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)機構(gòu),在鉆進時不需連接旋轉(zhuǎn)總成。先將連接好的取心工具連接在打撈工具的下端,再用鋼絲繩下入到鉆具內(nèi),到達井底后,再將脫卡筒10從井上丟下,由于脫卡筒10的外徑大于套筒10的外徑,因此,在重力作用下,脫卡筒10會下滑,并套在撈鉤15的尾端,壓縮彈簧14使撈鉤15的前端張開,直至下端壓開撈鉤實現(xiàn)脫鉤的目的,并將打撈機構(gòu)提出地面。鉆進作業(yè)流程:當需要全面鉆進時,通過鋼絲繩下放打撈機構(gòu),打撈機構(gòu)到達井底后,撈鉤15在彈簧14的作用下卡在打撈頭的撈矛頭23上,然后上提鋼絲繩,取出實施取心作業(yè)時的取心組件,然后把彈卡機構(gòu)以下的旋轉(zhuǎn)總成和取心工具取下,然后將補心桿組件與彈卡架35通過螺紋連接,再將重新連接好的工具下放入井中,由于補心桿組合件的下補心桿39的下端連接有補心鉆頭40,而補心鉆頭40的齒形結(jié)構(gòu)與隨鉆專用取心鉆頭內(nèi)腔的齒形結(jié)構(gòu)是嚙合的,能夠?qū)崿F(xiàn)扭矩的傳遞,所以可以實現(xiàn)對專用繩索取心鉆頭的中空結(jié)構(gòu)進行填補,由取心轉(zhuǎn)化成全面鉆進鉆頭;此時彈卡鉗19的作用是抵住彈卡腔體20的下端面,可以防止內(nèi)部組件上竄;當再次需要實施取心作業(yè)時,用鋼絲繩將打撈機構(gòu)下入井內(nèi),將全面鉆進機構(gòu)撈出地面,再次依次連接打撈機構(gòu)、彈卡機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)總成以及取心機構(gòu),再將連接好的取心工具用鋼絲繩下入到鉆具內(nèi),到達井底后,再將脫卡筒10從井上丟下,在重力作用下,脫卡筒10下滑并套在撈鉤15的尾端,壓縮彈簧14使撈鉤15的前端張開,直至下端壓開撈鉤實現(xiàn)脫鉤的目的,并將打撈機構(gòu)提出地面,然后再次開轉(zhuǎn)盤,加鉆壓,進行取心鉆進直至所需取心進尺,并以此循環(huán)實現(xiàn)不起鉆進行多次取心與鉆進的交替作業(yè)。
權(quán)利要求1.一種適用于隨鉆取心的打撈機構(gòu),主要由打撈筒和打撈頭構(gòu)成,其特征在于:所述打撈筒中設(shè)置有提環(huán)(I)、脫卡筒(10)、套筒(11)、拉桿(12)、撈鉤架(13)和撈鉤;在提環(huán)(O與套筒(11)之間設(shè)置有壓帽(2)、推力軸承(3)、止動墊圈(5)和過渡接頭(7)、套筒(11)內(nèi)設(shè)置有剪銷接頭(9);其中:提環(huán)(I)的一端穿過壓帽(2)與推力軸承(3)和止動墊圈(5 )進行固定,過渡接頭(7 )和壓帽(2 )連接,過渡接頭(7 )和剪銷接頭(9 )連接;剪銷接頭(9 )和套筒(11)連接,撈鉤架(13 )和拉桿(12 )連接;撈鉤連接在撈鉤架(13 )上,在撈鉤的端部設(shè)置有壓縮彈簧(14),撈鉤架(13)的一端有連接螺紋;脫卡筒(10)套在套筒(11)的外面,脫卡筒(10)的一端套在撈鉤的尾端;打撈頭包括撈矛頭(23)和撈矛座(27),在撈矛頭(23 )與撈矛座(27 )之間設(shè)置有彈簧,彈簧設(shè)置在彈簧座內(nèi),彈簧和彈簧座裝在撈矛頭(23)內(nèi),撈矛頭(23)與撈矛座(27)連接固定;所述撈鉤與打撈頭的撈矛頭(23)連接;撈矛座(27 )尾端連接所述補心機構(gòu)的回收管(29 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于隨鉆取心的打撈機構(gòu),其特征在于:所述打撈機構(gòu)還包括有位于推力軸承(3)和止動墊圈(5)之間的墊片(4),止動墊圈(5)和墊片(4)經(jīng)螺母(6)固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于隨鉆取心的打撈機構(gòu),其特征在于:所述過渡接頭(7 )和壓帽(2 )通過螺紋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于隨鉆取心的打撈機構(gòu),其特征在于:所述過渡接頭(7 )和剪銷接頭(9 )通過安全銷連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于隨鉆取心的打撈機構(gòu),其特征在于:所述剪銷接頭(9 )和套筒(11)通過螺紋連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于隨鉆取心的打撈機構(gòu),其特征在于:所述撈鉤架(13 )和拉桿(12 )通過螺紋連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于隨鉆取心的打撈機構(gòu),其特征在于:所述撈鉤通過彈性圓柱銷一(16 )連接在撈鉤架(13 )上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于隨鉆取心的打撈機構(gòu),其特征在于:所述撈矛頭(23)與撈矛座(27)由彈性圓柱銷二(26)連接固定。
專利摘要本實用新型公開了一種適用于隨鉆取心的打撈機構(gòu),屬于鉆井取心工具的設(shè)計制造技術(shù)領(lǐng)域。主要由打撈筒和打撈頭構(gòu)成,打撈筒中設(shè)置有提環(huán)、脫卡筒、套筒、拉桿、撈鉤架和撈鉤;在提環(huán)與套筒之間設(shè)置有壓帽、推力軸承、止動墊圈和過渡接頭、套筒內(nèi)設(shè)置有剪銷接頭;其中提環(huán)的一端穿過壓帽與推力軸承和止動墊圈進行固定,過渡接頭和壓帽連接,過渡接頭和剪銷接頭連接;剪銷接頭和套筒連接,撈鉤架和拉桿連接;撈鉤連接在撈鉤架上,在撈鉤的端部設(shè)置有壓縮彈簧,撈鉤架的一端有連接螺紋;脫卡筒套在套筒的外面,脫卡筒的一端套在撈鉤的尾端,能夠保證工具在上提或者下放過程的安全,可以實現(xiàn)不起鉆交替實施鉆進和取心,節(jié)約了時間,提高了效率。
文檔編號E21B31/20GK203066922SQ20122073252
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者胡畔, 陳立, 劉彬, 陳曉彬, 鄧元洲, 何超, 石海, 盧記坡, 陳文才 申請人:四川川慶石油鉆采科技有限公司