一種自適應型的取心內管的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及地質巖心勘探領域的一種工具,特別涉及一種自適應型的取心內管。
【背景技術】
[0002]隨著礦產資源的需求增大,開采深度增加,對鉆探效率和質量要求越來越高,但常規繩索取心鉆具往往僅能應用于較堅硬和成巖較好的地層中,遇到破碎地層,其取心效果明顯下降,甚至難以采取巖心,尤其小口徑的巖(礦)心鉆探存在鉆進速度低、孔壁穩定性差、取樣不保真等問題。
[0003]在深部地層鉆進時,巖(礦)心破碎引起的體積膨脹會造成巖心管的卡堵,由于深地層巖(礦)心提到地表后,原本束縛巖層的地層壓力得以釋放,巖(礦)心在此壓力釋放作用下進一步破碎而體積膨脹,極易堵塞巖心管,現場工人多采用敲打巖心管的方式,將巖(礦)心震出巖心管,這種方式首先會損傷巖心管,若敲打力度控制不到位,很可能造成巖心管彎曲,直接影響之后的取心工作;再則影響巖(礦)心的保真度,在敲打過程中,巖(礦)心可能進一步被破碎,影響地層分層的辨識,應對復雜地層取心困難的情況,現有技術是采用半合管來提高巖(礦)心取心率和保真度,但使用半合管施工時存在降低取心效率,易變形損壞,影響巖(礦)心尺寸,提高鉆進成本,降低工作效率。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是要解決上述現有復雜地層取心困難時,多是采用半合管來提高巖(礦)心取心率和保真度,但使用半合管施工時存在降低取心效率,易變形損壞,影響巖(礦)心尺寸,提高鉆進成本,降低工作效率等問題,而提供一種自適應型的取心內管。
[0005]本實用新型是由內管機構和外管機構組成,內管機構設置在外管機構內;
[0006]內管機構包括打撈機構、彈卡定位機構、懸掛機構、單動機構、調節機構、復合取心機構和內管,打撈機構、彈卡定位機構、懸掛機構、單動機構、調節機構、復合取心機構和內管依次設置在外管機構內;
[0007]打撈機構包括撈矛頭,定位銷,錐軸,第一彈性圓柱銷和上回收管,撈矛頭通過定位銷與錐軸鉸接設置,錐軸通過第一彈性圓柱銷嵌套在上回收管上;
[0008]彈卡定位機構包括第二彈性圓形銷、上彈卡架、第一張簧,上彈卡和第三彈性圓柱銷,上彈卡架設置在錐軸下端,上彈卡設置在上彈卡架下方,第二彈性圓形銷設置在上彈卡架上,第一張簧設置在上彈卡上端,上彈卡上設置有第三彈性圓柱銷;
[0009]懸掛機構包括下彈卡、座環、下回收管、第四彈性圓形銷和第二張簧,下彈卡設置在上彈卡下方,下彈卡上設置有第四彈性圓形銷,第二張簧設置在下彈卡上,座環固定設置在下彈卡下端,下回收管設置在第二張簧下方;
[0010]單動機構包括軸承罩、上軸承、密封圈、軸承座、下軸承、鎖緊螺栓、第一碟簧、調節螺母和油口,軸承座設置在上軸承和下軸承之間,上軸承上具有軸承罩,軸承罩在下回收管下端,密封圈設置在軸承罩與上軸承之間,鎖緊螺栓設置在下軸承下端,鎖緊螺栓下端具有調節螺母,第一碟簧繞設在鎖緊螺栓上,調節螺母下方具有油口 ;
[0011]調節機構包括第二碟簧、限位套筒、第二鎖緊螺母、墊圈和第二鎖緊螺栓,第二碟簧設置在限位套筒內,第二鎖緊螺栓設置在第二碟簧下端,第二鎖緊螺母設置在第二鎖緊螺栓下端,墊圈設置在限位套筒與第二鎖緊螺母之間;
[0012]復合取心機構包括排氣閥座、排氣閥球、巖心管套、卡簧、卡簧座、攔簧和擋圈,排氣閥座設置在第二鎖緊螺母下端,巖心管套設置在排氣閥座下端,排氣閥球設置在巖心管套上,攔簧、擋圈和卡簧座依次設置在巖心管套下端,卡簧設置在卡簧座內;
[0013]內管上具有巖心管,巖心管上開設有直槽縫和若干個環溝,直槽縫上具有若干個楔形角,楔形角與直槽縫豎直軸向夾角為15°,環溝內開設有若干個斜溝槽,環溝下端具有環箍,環箍上具有若干個鉤頭,鉤頭與斜溝槽相配合,斜溝槽豎直軸向夾角為3.8° ;
[0014]外管機構包括外管、彈卡擋頭、扶正環、擴孔器和鉆頭,彈卡擋頭和扶正環通過螺紋連接在外管上,彈卡擋頭設置在上彈卡上,并在巖心管與外管之間,擴孔器和鉆頭通過螺紋連接在外管下端,擴孔器設置在外管外壁上,鉆頭設置在外管底端。
[0015]本實用新型的工作原理和過程:
[0016]工作時,在地表將先將環箍套入環溝上部,環箍的開口方向與巖心管直槽縫為相反方向,環箍內側鉤頭嵌入環溝內的四道斜溝槽,將環箍推到環溝下部過程中,環箍內側兩處鉤頭沿斜溝槽下移時能擠壓巖心管直槽縫,使其合攏,外側開口兩處鉤頭起到輔助固定和導向的作用,環箍推到環溝底部能將巖心管抱緊,可在直槽縫外側纏上防水膠帶,防止鉆井液進入巖心管,閉合后正好與該級巖心管尺寸相同,設定斜溝槽軸向夾角為3.8°,斜溝槽具有自鎖的功能,不會因為內管震動導致環箍松脫,環箍與環溝契合的厚度與巖心管相同,將巖心管上部與內管的巖心管套連接,卡簧裝入卡簧座上,攔簧裝入巖心管下部,卡簧座連接巖心管下部,內管機構組裝完畢,使用打撈器或直接將內管通過鉆桿投入鉆孔,待內管機構到達孔底后開鉆,裝滿巖(礦)心后打撈至地表,用工具卸開鎖緊的環,巖心管自動擴張,內徑擴大2?5mm,避免破碎巖(礦)心卡堵巖心管而提高取心率和完整性,攔簧的作用是防止破碎地層鉆取的巖(礦)心在打撈內管過程中漏出巖心管,若地層較完整,卡簧在上提內管時通過自身重力和摩擦力抱緊巖(礦)心并將其卡斷,完成取心過程,將巖心倒入盛放巖心的槽中,清洗干凈,擺放入巖心箱。
[0017]本實用新型的有益效果:
[0018]本實用新型結構合理,安全可靠,采用半合管與巖心管的結合,在地表獲取巖心過程中,將巖心管內徑擴大2?5mm,便于破碎巖心的傾倒,不會造成卡堵,采用環箍等零件實現巖心管直徑的縮放,在孔內保證正常鉆進,同時避免了半合管易損和易被頂漲的問題,降低了鉆進成本,提高了巖心采取率、完整度和保真度。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的剖視圖。
[0020]圖2是本實用新型第一段的剖視圖。
[0021 ]圖3是本實用新型第二段的剖視圖。
[0022]圖4是本實用新型第三段的剖視圖。
【具體實施方式】
[0023]請參閱圖1、圖2、圖3和圖4所示,本實用新型是由內管機構I和外管機構2組成,內管機構I設置在外管機構2內;
[0024]內管機構I包括打撈機構11、彈卡定位機構12、懸掛機構13、單動機構14、調節機構15、復合取心機構16和內管17,打撈機構11、彈卡定位機構12、懸掛機構13、單動機構14、調節機構15、復合取心機構16和內管17依次設置在外管機構2內;
[0025]打撈機構11包括撈矛頭111,定位銷112,錐軸113,第一彈性圓柱銷114和上回收管115,撈矛頭111通過定位銷112與錐軸113鉸接設置,錐軸113通過第一彈性圓柱銷114嵌套在上回收管115上;
[0026]彈卡定位機構12包括第二彈性圓形銷121、上彈卡架122、第一張簧123,上彈卡124和第三彈性圓柱銷125,上彈卡架122設置在錐軸113下端,上彈卡124設置在上彈卡架122下方,第二彈性圓形銷121設置在上彈卡架122上,第一張簧123設置在上彈卡124上端,上彈卡124上設置有第三彈性圓柱銷125;
[0027]懸掛機構13包括下彈卡131、座環132、下回收管133、第四彈性圓形銷134和第二張簧135,下彈卡131設置在上彈卡124下方,下彈卡131上設置有第四彈性圓形銷134,第二張簧135設置在下彈卡131上,座環132固定設置在下彈卡131下端,下回收管133設置在第二張簧135下方;
[0028]單動機構14包括軸承罩141、上軸承142、密封圈143、軸承座144、下軸承145、鎖緊螺栓146、第一碟簧147、調節螺母148和油口 149,軸承座144設置在上軸承142和下軸承145之間,上軸承142上具有軸承罩141,軸承罩141在下回收管133下端,密封圈143設置在軸承罩141與上軸承142之間,鎖緊螺栓146設置在下軸承145下端,鎖緊螺栓146下端具有調節螺母148,第一碟簧147繞設在鎖緊螺栓146上,調節螺母148下方具有油口 149;
[0029]調節機構15包括第二碟簧151、限位套筒152、第二鎖緊螺母153、墊圈154和第二鎖緊螺栓155,第二碟簧151設置在限位套筒152內,第二鎖緊螺栓155設置在第二碟簧151下端,第二鎖緊螺母153設置在第二鎖緊螺栓155下端,墊圈154設置在限位套筒152與第二鎖緊螺母153之間;
[0030]復合取心機構16包括排氣閥座16