[发明专利]一种绳索取心钻具

说明书

技术领域

本发明涉及一种取心钻具，特别涉及一种可集单动双管钻具与三层管双动钻具功能于一体的绳索取心钻具。 

背景技术

常规的绳索取心钻具为单动双管钻具，典型的单动双管钻具包括外总成和位于外管总成内部的内管总成，外管总成主要包括从上至下顺次连接在一起的弹卡挡头、弹卡室、外管和钻头，内管总成主要包括从上至下顺次连接在一起的绞链式矛头机构、弹卡定位机构、悬挂机构、由两副推力轴承实现钻具单动的单动机构和调节机构，该钻具利用单动机构使内管在钻进时不旋转。上述单动双管钻具适用于钻进完整地层，但该种钻具在钻进破碎、无胶结地层时钻井液会对岩心产生破坏性冲蚀。 

发明内容

本发明的目的是提供一种可集单动双管钻具与三层管双动钻具功能于一体的绳索取心钻具，使其可在破碎、松散、无胶结或弱胶结地层进行三层管双钻头绳索取心钻进。 

本发明的技术方案为：一种绳索取心钻具，包括外管总成和内管总成，外管总成包括从上至下顺次连接的弹卡挡头、弹卡室、外管和外钻头，内管总成包括从上至下顺次连接的绞链式矛头机构和弹卡定位机构，以及将内管总成悬挂于外管总成内的悬挂机构，其特征在于：所述内管总成还包括轴承腔，心轴，内驱管，内钻头，以及包括衬管、卡簧座和卡簧的不回转体，所述轴承腔与弹卡定位机构的弹卡架的末端螺纹连接，心轴通过两副轴承安装于轴承腔中，所述不回转体螺纹连接于心轴上；所述内驱管与轴承腔的末端螺纹连接，并与不回转体间隙配合；所述内钻头连接于内驱管的末端，并通过外钻头向外伸出；或者， 

所述内管总成还包括轴承腔，心轴，以及包括内管、卡簧座和卡簧的不回转体，所述轴承腔与弹卡定位机构的弹卡架的末端螺纹连接，心轴通过两副轴承安装于轴承腔中，所述不回转体螺纹连接于心轴上。 

优选地，所述弹卡定位机构包括回收管、弹卡架、上弹卡和下弹卡，所述绞链式矛头机构的捞矛座通过其上设置的长孔和一圆柱销与回收管穿设在一起，使二者可在捞矛座的长孔范围内发生相对位移；所述弹卡架内具有通过中间间隔部隔开的与外部相通的上、下弹卡腔，上、下弹卡分别铰接于上、下弹卡腔内，其中，上、下弹卡的弹卡臂分别以各自的铰接点为基点向上和向下设置，上、下弹卡的两个弹卡臂之间分别连接有上、下张簧，使上、下弹卡可分别在上、下张簧的作用下分别通过上、下弹卡腔向外伸出； 

所述弹卡架的中间间隔部通过其上设置的长孔和另一圆柱销与回收管穿设在一起，使二者之间可在中间间隔部的长孔的范围内发生相对位移，其中，上弹卡腔置于回收管内，而下弹卡腔置于回收管外，所述回收管上设置有供上弹卡的弹卡臂向外伸出的通孔；以及， 

所述弹卡室的内壁上具有在下弹卡弹开时支撑其弹卡臂的内台阶，所述下弹卡和弹卡室的内台阶构成了所述悬挂机构。 

优选地，所述上、下弹卡腔分别在邻接中间间隔部的位置上设置有固定于弹卡架内的上、下弹卡座，所述上、下弹卡座上分别设置有与上、下弹卡末端等半径的圆弧面，使上、下弹卡在与弹卡架铰接后，仅能分别沿上、下弹卡座的圆弧面转动。 

优选地，所述弹卡室的内台阶上设置一用于拨动下弹卡的弹卡臂的拨叉。 

本发明的有益效果为：本发明的绳索取心钻具的内钻头的缩径、超前结构实现内钻头与内管总成同步打捞和投放，既保护岩心不受钻井液冲蚀，又可防止在外钻头形成岩堵时妨碍下回次内管总成投放到位；另外，通过下弹卡悬挂内管总成结构消除了传统绳索取心钻具的外管总成瓶颈和内管总成凸出问题，可提高内管总成到位成功率；最后，双钻头三层管钻进与单钻头双层管钻进共用一套外管总成，无需提大钻即可根据地层情况更换内管总成。 

附图说明

图1为根据本发明一种实施例的绳索取心钻具的纵向中截面处的剖视图； 

图2为图1所示绳索取心钻具在与图1的剖切面垂直的纵向中截面处的剖视图； 

图3为利用图1和2所示绳索取心钻具实现单动双管钻具的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。