[发明专利]一种适用于破碎地层取心的钻井取心装置和取心工艺

权利要求书

1.一种适用于破碎地层取心的钻井取心装置，其特征在于，所述钻井取心装置包括安全接头、外岩心筒、旋转总成、堵心报警机构、堵心解堵机构、岩心爪组合件和取心钻头，其中，外岩心筒和取心钻头固定连接组成取心装置的外岩心筒串；旋转总成、堵心报警机构、堵心解堵机构和岩心爪组合件均设置在外岩心筒串内部且从上到下固定连接组成取心装置的内岩心筒串，其中，旋转总成上端与安全接头下端可转动连接；内岩心筒串外壁与外岩心筒串内壁之间形成有循环通道，堵心报警机构能够与旋转总成配合在发生堵心时报警；堵心解堵机构能够在发生堵心后解除堵心使取心装置恢复正常，且堵心解堵机构包括内岩心筒、至少一层衬筒、剪切销钉、防掉套筒和连接套，其中，内岩心筒上端与堵心报警机构的下端固定连接，至少一层衬筒设置在内岩心筒中，剪切销钉将衬筒与内岩心筒固定，连接套将内岩心筒下端和岩心爪组合件连接，套筒套设在连接套外壁上以防止剪切销钉掉落到环空中；安全接头分别将外岩心筒串和内岩心筒串与上部钻具固定连接。

2.根据权利要求1所述的适用于破碎地层取心的钻井取心装置，其特征在于，所述取心装置还包括第一扶正器和第二扶正器，所述外岩心筒的上端通过第一扶正器与所述安全接头固定连接，外岩心筒的下端通过第二扶正器与取心钻头固定连接。

3.根据权利要求1所述的适用于破碎地层取心的钻井取心装置，其特征在于，所述安全接头包括外接头、内接头、压帽、制动环和内筒调节螺帽，其中，所述外接头用于与外岩心筒上端固定连接，所述内接头用于与旋转总成形成转轴连接，所述压帽能够与制动环配合避免内筒调节螺帽在钻进过程中螺纹发生松动，所述内筒调节螺帽能够调节内岩心筒串在外岩心筒串中的轴向位置。

4.根据权利要求1所述的适用于破碎地层取心的钻井取心装置，其特征在于，所述旋转总成包括半环、轴承、轴承盒和心轴，其中，

所述轴承盒上端和安全接头固定连接，下端套设在所述心轴上端上，所述轴承设置在轴承盒内壁与心轴外壁之间，所述半环将轴承轴向锁定，所述心轴下端外壁设置有贯穿的分流孔。

5.根据权利要求1所述的适用于破碎地层取心的钻井取心装置，其特征在于，所述堵心报警机构包括挡流管、弹性件、滑套、悬挂轴、内筒转换接头和自动泄压总成，其中，

所述挡流管上端插入旋转总成中并能够上下滑动将循环流道关闭或开启；

所述悬挂轴固定设置在挡流管的下端部上，所述弹性件套设在所述挡流管外壁上且其两端分别作用在旋转总成和悬挂轴上；

所述滑套套设在悬挂轴外壁上且其上端与旋转总成下端固定连接，悬挂轴外壁与滑套内壁上形成有限位台阶；

所述内筒转换接头下端与内岩心筒上端固定连接，上端与悬挂轴下端形成接触台阶；

所述自动泄压总成设置在所述内筒转换接头中并能够在内岩心筒中压力过高时单向开启自动泄压，平衡内岩心筒与旋转总成中的压力差。

6.根据权利要求1所述的适用于破碎地层取心的钻井取心装置，其特征在于，所述内岩心筒为半剖式结构，且包括内筒上接头、半剖式内筒体、双母短接、公母短接和内筒下接头，其中，从上到下内筒上接头、半剖式内筒体、双母短接、公母短接和内筒下接头同轴固定连接。

7.根据权利要求6所述的适用于破碎地层取心的钻井取心装置，其特征在于，所述半剖式内筒体包括内筒下瓣、内筒上瓣和定位销，其中，

所述内筒上瓣上沿轴向均匀的、对称的设置有两排销钉孔，内筒下瓣上设置有配合销钉孔的攻螺纹，所述定位销穿过内筒上瓣上的销钉孔进入攻螺纹将内筒下瓣和内筒上瓣固定连接；

所述半剖式内筒体还包括凹凸型密封结构，所述凹凸型密封结构设置在内筒上瓣和内筒下瓣的配合面上以实现半剖式内筒体内部的密封。

8.根据权利要求1所述的适用于破碎地层取心的钻井取心装置，其特征在于，所述衬筒包括衬筒上接头、衬筒体和衬筒下接头，其中，

所述衬筒上接头固定安装在衬筒体的上端，其外径比衬筒体大，比半剖式内岩心筒内径小；

衬筒下接头固定安装在衬筒体下端，其径向均匀的开设有一圈螺纹孔，用于装配剪切销钉；

所述衬筒体为半剖式结构。