[实用新型]深海海底钻机用绳索取芯钻具防跑钻装置

说明书

本实用新型公开了一种深海海底钻机用绳索取芯钻具防跑钻装置，包括捞矛头、收卡筒、弹卡组件及跑钻监测机构；弹卡支架固定在跑钻监测机构上，跑钻监测机构底部固定有芯管连接轴；收卡筒固定在弹卡支架外侧，弹卡支架与弹卡组件之间设有弹簧；弹卡组件的一弹卡板底部固定有磁铁；跑钻监测机构包括设备舱、位置传感器、电源、声信号发生器及信号采集与处理模块；电源分别与位置传感器、声信号发生器、信号采集与处理模块连接，位置传感器与信号采集与处理模块连接，信号采集与处理模块与声信号发生器连接。本实用新型可对跑钻事故进行实时自动报警，可防止绳索取芯钻具因跑钻事故未能及时处理而造成外管总成堵塞、钻头烧坏问题的发生。

技术领域

本实用新型涉及钻探用绳索取芯钻具领域，尤其是涉及深海海底钻机用绳索取芯钻具防跑钻装置。

背景技术

利用深海海底钻机对深海海底目标地层进行钻探取芯作业以获取深海海底地层岩芯样品，是开展海洋地质工程建设、海底地质资源评估以及海洋环境科学研究等的重要技术手段。绳索取芯钻具是深海海底钻机配备的主要取芯工具，为适用不同的深海海底钻机和不同地层钻进的需要，现有的绳索取芯钻具总类十分繁多，现有的绳索取芯钻具在钻探取芯钻进过程中，由于岩芯在进入内管总成过程中与内管总成产生摩擦，岩芯将对内管总成施以向上的作用力，如果其作用力大于弹卡室对左、右弹卡板的支撑力时，左、右弹卡板将回缩，导致弹卡室对内管总成的限位失效，内管总成将岩外管总成向上运动造成跑钻，此时外管总成已成为空管。由于现有的绳索取芯钻具缺少防跑钻装置，当发生跑钻事故后，若未能得到及时处理，在后续钻进时，钻获的岩芯将进入外管总成内，造成外管总成堵塞，不仅导致钻头因没有冷却液冷却而烧坏，而且由于外管总成内装有岩芯，使得下一次下放新的内管总成时无法下放到位，造成连续多根内管总成发生跑钻事故，进而导致该钻孔报废；为此亟待实用新型一种集成在内管总成，一旦内管总成发生跑钻事故，可对跑钻事故进行实时自动报警的绳索取芯钻具防跑钻装置。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、可靠性高、可对跑钻现象实时自动报警的绳索取芯钻具防跑钻装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种深海海底钻机用绳索取芯钻具防跑钻装置，包括捞矛头、收卡筒、弹卡支架、收卡筒固定销、弹卡组件及跑钻监测机构；所述的弹卡支架固定在跑钻监测机构上，跑钻监测机构底部固定有芯管连接轴；收卡筒通过收卡筒固定销套装固定在弹卡支架外，收卡筒与弹卡支架同轴，弹卡支架与弹卡组件之间设有弹簧；所述捞矛头固定在收卡筒顶部；所述弹卡组件通过圆柱销铰接在弹卡支架上，弹卡组件包括两个弹卡板，两个弹卡板中的一个底部固定有磁铁；

所述跑钻监测机构包括设备舱、位置传感器、电源、声信号发生器及信号采集与处理模块；所述位置传感器、电源、声信号发生器、信号采集与处理模块放置在设备舱内，电源分别与位置传感器、声信号发生器、信号采集与处理模块连接，位置传感器对应于磁铁设置，与信号采集与处理模块连接，信号采集与处理模块与声信号发生器连接。

上述的深海海底钻机用绳索取芯钻具防跑钻装置中，所述位置传感器的探测杆伸出设备舱，对应于磁铁设置；位置传感器的探测杆与设备舱之间设有密封圈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型集成在内管总成上，一旦内管总成发生跑钻事故，可对跑钻事故进行实时自动报警，此时操作人员即可进行干预处理，从而有效解决了现有绳索取芯钻具因跑钻事故未能及时处理而造成外管总成堵塞，引起钻头烧坏以及使得下一次下放新的内管总成时无法下放到位，造成连续多根内管总成发生跑钻事故，进而导致钻孔报废的难题。

附图说明

图1是本实用新型绳索取芯钻具正常工作状态的结构示意图。

图2是本实用新型绳索取芯钻具跑钻状态的结构示意图。

图3是本实用新型信号采集与处理模块的电路图。