[实用新型]一种用于软、碎地层地质岩心钻探的取心抓簧

说明书

技术领域

本实用新型涉及地质矿山钻掘技术岩心钻探取心工具。

背景技术

目前，国内外针对完整及硬岩地层的钻探取心技术已较为成熟。但对于软、碎地层地质岩心钻探的取心技术尚不成熟，表现为：大多沿用完整及硬岩地层的钻探取心技术及工具，岩心易脱落、取心率较低，无法满足地质找矿及科研对钻探取心率的要求。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述现有钻探取心技术岩心易脱落、取心率较低，无法满足地质找矿及科研对钻探取心率的要求的问题，而提供了一种用于软、碎地层地质岩心钻探的取心抓簧。

本实用新型的一种用于软、碎地层地质岩心钻探的取心抓簧，由下限位套、钻头、上限位套、变丝接箍、抓簧组件、抓簧支管构成，其特征是：该取心抓簧通过上、下限位套套装在钻头和变丝接箍中，通过变丝接箍以螺纹连接钻头和岩心管，抓簧片沿抓簧基座内圆周均布，抓簧片向内呈圆弧状弯曲，抓簧片沿轴向边缘部分重叠，呈鱼篓形弹簧片结构，可实现对岩心的封闭或半封闭。抓簧片底部与抓簧基座采用点焊连接，组成抓簧组件。抓簧组件套装在抓簧支管中，其两端套装有上、下限位套。上、下限位套分别焊接在钻头和变丝接箍上。

所述的一种用于软、碎地层地质岩心钻探的取心抓簧，其特征是：该取心抓簧安装在钻头和岩心管之间。钻进时，岩心撑开抓簧片进入岩心管；取心时，抓簧片在岩心压力和摩擦力作用下向内收拢，抓簧片封闭或半封闭阻挡或顶紧岩心，从而避免已进入岩心管中的岩心脱落。

该取心抓簧组件还可以和常规硬岩卡簧焊接用于硬、碎地层岩心钻探取心。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过生产性试验证明可大幅度提高岩心钻探在软、碎地层中的取心率。其优点为：由于从抓簧设计结构上可对岩心实现封闭或半封闭，从而避免岩心脱落。其理论岩心采取率可达到100%，可最大限度满足软岩层，包括半流塑，软塑、硬塑的泥岩层和淤泥层，疏松沙层、煤层和破碎地层，包括地层破碎带、断层碎屑、断层泥、破碎煤层等软、碎地层对岩心采取率的要求。对提高软、碎地层岩心钻探质量、效率及经济效益意义重大。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1是用于软、碎地层地质岩心钻探的取心抓簧结构及安装剖视图。

图2是抓簧片6展开状态图。

图3是抓簧组件图。

图4是图3抓簧组件的A向局部剖视图。

图5是抓簧组件与常规硬岩卡簧焊接示意图。

图6是图5的A向局部剖视图。

具体实施方式            

参照附图1～6所示，本实用新型的一种用于软、碎地层地质岩心钻探的取心抓簧，由下限位套1、钻头2、上限位套4、变丝接箍3、抓簧基座5、抓簧片6、抓簧支管7构成。

如图1所示，该取心抓簧通过上、下限位套4、1，套装在钻头2和变丝接箍3中，通过变丝接箍3以螺纹连接钻头2和岩心管8。

如图2所示，抓簧片6展开状态为扇形形状。

如图3、4所示，抓簧片6沿抓簧基座5内圆周均布，抓簧片向内呈圆弧状弯曲，抓簧片6沿轴向边缘部分重叠，呈鱼篓形弹簧片结构。可实现对岩心的封闭或半封闭。抓簧片底部与抓簧基座采用点焊连接，组成抓簧组件。抓簧组件套装在抓簧支管7中，其两端套装有上、下限位套4、1。上、下限位套分别焊接在钻头2和变丝接箍3上。抓簧片6向内呈圆弧状弯曲，沿轴向边缘部分重叠，可保证抓簧片6在张开后自动复原，从而提高抓簧的整体抗压强度并有利于反复使用。

如图5、6所示，该抓簧组件还可以和常规硬岩卡簧9焊接用于硬、碎地层岩心钻探取心。

所述的一种用于软、碎地层地质岩心钻探的取心抓簧。钻进时，岩心撑开抓簧片6进入岩心管8；取心时，抓簧片6在岩心压力和摩擦力作用下向内收拢，封闭或半封闭阻挡或顶紧岩心，从而避免已进入岩心管中的岩心脱落。

工作原理

本实用新型安装在钻头和岩心管之间，钻进时，钻头2钻进地层，带动抓簧组件、上、下限位套4、1、变丝接箍3岩心管8向下钻进，岩心撑开抓簧片6进入岩心管8；钻进结束取心时，抓簧片6收拢，封闭或半封闭阻挡或顶紧岩心，避免已进入岩心管中的岩心脱落。使得岩心管内的岩心随岩心管一同被提出孔外；提钻后，卸开钻头取出抓簧组件，顶出岩心，从而达到钻进取心的目的。

技术扩展

如图5、图6所示，本实用新型的取心抓簧组件还可以和常规硬岩卡簧9焊接用于硬、碎地层岩心钻探取心。