一种绳索打捞式扭转冲击取心钻具.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107882525A(43)申请公布日2018.04.06(21)申请号201711331418.0(22)申请日2017.12.13(71)申请人中国地质科学院勘探技术研究所地址300300天津市东丽区华纳景湖花园5-2-301、302室(72)发明人李小洋王汉宝张永勤梁健刘秀美李宽吴纪修李鑫淼尹浩王志刚(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.E21B25/02(2006.01)E21B7/24(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图9页(54)发明名称一种绳索打捞式扭转冲击取心钻具(57)摘要一种绳索打捞式扭转冲击取心钻具，包括内管总成和外管总成，所述外管总成下端设置钻头；所述内管总成套装在外管总成中，从上至下依次设置打捞组件、涡轮组件、扭转冲击发生组件、扭转冲击传递组件和取样管组件；所述涡轮组件通过钻井液带动产生旋转，所述扭转冲击发生组件设有冲击轴，所述冲击轴与涡轮组件动力输出端连接，在所述冲击轴中配装冲击块，在冲击轴外面套装冲击管，所述冲击管内壁设有凸台结构，冲击块随着冲击轴旋转周期性撞击冲击管的凸台结构产生扭转冲击力，通过扭转冲击传递组件将扭转冲击力传递给钻头。本发明解决了深井、超深井取心钻进过程中下部钻具粘滑振动问题，达到加快钻进速度、减少提大钻次数、提高工作效率的目的。CN107882525ACN107882525A权利要求书1/2页1.一种绳索打捞式扭转冲击取心钻具，包括外管总成(1)和内管总成(2)，所述外管总成(1)上端与钻杆连接，在外管总成(1)的下端设置钻头(1-11)；所述内管总成(2)套装在外管总成(1)中；其特征是，所述内管总成(2)从上至下依次设置打捞组件(2-1)、涡轮组件(2-2)、扭转冲击发生组件(2-3)、扭转冲击传递组件(2-4)和取样管组件(2-5)；所述涡轮组件(2-2)在钻井液带动下产生旋转，所述扭转冲击发生组件(2-3)设有冲击轴(2-3-2)，所述冲击轴(2-3-2)与涡轮组件(2-2)动力输出端连接，在所述冲击轴(2-3-2)中配装冲击块(2-3-3)，在冲击轴(2-3-2)外面套装冲击管(2-3-7)，所述冲击管(2-3-7)上端连接涡轮组件(2-2)，下端连接扭转冲击传递组件(2-4)，在冲击管(2-3-7)内壁设有凸台结构(2-3-7-1)，所述冲击块(2-3-3)随着冲击轴(2-3-2)旋转周期性撞击凸台结构(2-3-7-1)产生扭转冲击力，通过扭转冲击传递组件(2-4)将扭转冲击力传递给外管总成(1)的钻头(1-11)。2.根据权利要求1所述的绳索打捞式扭转冲击取心钻具，其特征是，所述冲击轴(2-3-2)两端分别通过设有轴承的上端盖(2-3-1)、下端盖(2-3-6)与冲击管(2-3-7)内壁装配，在冲击轴(2-3-2)中间部位设有冲击块容纳腔(2-3-2-1)，所述冲击块(2-3-3)置于冲击块容纳腔(2-3-2-1)中。3.根据权利要求2所述的绳索打捞式扭转冲击取心钻具，其特征是，所述冲击块(2-3-3)设有撞击部(2-3-3-2)和位于撞击部两侧的径向移动驱动部(2-3-3-1)，所述撞击部(2-3-3-2)设有中心长槽(2-3-3-3)，冲击块(2-3-3)通过中心长槽(2-3-3-3)与销轴(2-3-8)配合安装在冲击轴(2-3-2)的冲击块容纳腔(2-3-2-1)中。4.根据权利要求3所述的绳索打捞式扭转冲击取心钻具，其特征是，所述扭转冲击发生组件(2-3)还设有压缩弹簧(2-3-4)，并在冲击轴(2-3-2)上对称设置两组弹簧容纳腔(2-3-2-2)；所述压缩弹簧(2-3-4)置于弹簧容纳腔(2-3-2-2)中，其一端固定在弹簧容纳腔(2-3-2-2)底部，另一端抵靠在冲击块(2-3-3)的径向移动驱动部(2-3-3-1)上。5.根据权利要求4所述的绳索打捞式扭转冲击取心钻具，其特征是，所述扭转冲击发生组件(2-3)还设有导向块(2-3-5)；所述导向块(2-3-5)固定在冲击管(2-3-7)的内壁上，设有与冲击块(2-3-3)配合的半月牙型导向面。6.根据权利要求1至5中任一项所述的绳索打捞式扭转冲击取心钻具，其特征是，所述扭转冲击传递组件(2-4)包括传扭管(2-4-1)、心轴(2-4-2)和传扭管单动轴承(2-4-3)，所述传扭管(2-4-1)上端与扭转冲击发生组件(2-3)的冲击管(2-3-7)连接，在传扭管(2-4-1)的外壁上设有与外管总成(1)配合的外花键(2-4-1-1)，所述心轴(2-4-2)套装在传扭管(2-4-1)中，在心轴(2-4-2)外面套装两组传扭管单动轴承(2-4-3)，通过传