[发明专利]一种定向取芯钻具

说明书

本发明公开了一种定向取芯钻具，包括：钻头、与钻头相连的中心轴和套设于中心轴外周部的外管，外管与中心轴间隙配合；与外管相连、用于调整中心轴的挠曲程度的偏置组件；与外管相连、用于在预设压力的钻井液作用下抵紧孔壁的封隔器；分别设于封隔器两端的密封装置，密封装置可径向浮动，以在调整中心轴时，使封隔器的两端始终与中心轴密封。当需要定向钻孔时，利用偏置组件来调整中心轴的挠曲程度，此时密封装置随中心轴的径向位置改变而径向浮动，使中心轴带动钻头调整倾斜角度，达到定向钻进目的；钻头旋转时，通过密封装置密封封隔器的两端，确保封隔器内钻井液的压力，使封隔器抵紧孔壁，防止外管和偏置组件转动，锁止钻头的倾斜方向。

技术领域

本发明涉及地质勘探定向取芯设备技术领域，更具体地说，涉及一种定向取芯钻具。

背景技术

在地质勘探过程中，为了研究所勘探的地质岩石层的情况，通常希望采用定向钻进设备来获取特定位置的地质岩心样品。

然而，现有技术中的定向钻进设备，如螺杆钻具，仅适用于钻孔，无法完成取芯，而现有技术中的取芯设备，如绳索取芯钻具，仅适用于直孔的钻进取芯，而对于定向钻孔取芯，则由于其不具有纠偏功能而无法应用。

因此，如何提供一种具有钻孔轨迹纠偏功能的定向取芯钻具，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种定向取芯钻具，其具有钻孔轨迹纠偏功能。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种定向取芯钻具，包括：

钻头、与所述钻头相连的中心轴和套设于所述中心轴外周部的外管，所述外管与所述中心轴间隙配合；

与所述外管相连、用于调整所述中心轴的挠曲程度的偏置组件；

与所述外管相连、用于在预设压力的钻井液作用下抵紧孔壁的封隔器；

分别设于所述封隔器两端的密封装置，所述密封装置可径向浮动，以在调整所述中心轴时，使所述封隔器的两端始终与所述中心轴密封。

优选地，所述封隔器的两端分别设有安装槽，所述密封装置包括：

可径向浮动的设于所述安装槽内的密封套；

设于所述密封套和所述中心轴之间的第一密封件。

优选地，所述密封套与所述中心轴间隙配合。

优选地，所述第一密封件包括至少两个形成组合密封的密封圈。

优选地，所述封隔器的两端分别设有联轴器，所述联轴器内设有台阶端面；

所述外管包括分别与两个所述联轴器相连的延伸管和悬臂轴承，所述延伸管和所述悬臂轴承的端面分别与两个所述联轴器的所述台阶端面一一对应的相对设置，以形成所述安装槽。

优选地，所述密封套与所述台阶端面之间设有第二密封件；和/或，所述密封套分别与所述延伸管和所述悬臂轴承的端面之间设有第三密封件。

优选地，所述封隔器包括壳体以及关于所述壳体对称设置的压力垫和引导支撑板，所述壳体设有用于供所述压力垫在所述钻井液作用下凸出所述壳体以压紧孔壁的让位孔。

优选地，所述压力垫的内侧设有膨胀橡胶，所述膨胀橡胶在所述钻井液作用下膨胀，使所述压力垫凸出所述让位孔。

优选地，所述引导支撑板设有用于卡住孔壁的肋条。

优选地，所述壳体为内壁和外壁偏心的圆筒。