[实用新型]煤层气勘探取芯器

说明书

本实用新型涉及生产工具类，具体地说是一种煤层气勘探取芯器。

煤层气是一种洁净，高效的能源，它不仅可改善我国的能源结构，而且对控制矿山灾害和环境污染也有现实的意义。目前煤层气勘探采用的取芯工具主要有两种，一是直径为Φ215mm的取芯工具，二是直径为Φ96mm的取芯工具，这两种工具均存在有其不足与缺陷。第一种由于外径为215mm，内径为Φ75mm，壁厚为70mm，因而克取岩石的面积大，经常造成煤芯的磨损缺失，无法确定煤层的厚度和测定瓦斯含量，不能保证煤芯质量；第二种又因其岩煤芯直径小，而达不到煤质化验要求，而且施工周期长，设备更换频繁。

本实用新型的目的在于避免上述已有取芯工具的不足，提供一种使岩煤芯直径可大于Φ70mm的Φ118煤层气勘探取芯器。

本实用新型的目的是这样实现的：

整个取芯器主要由外管总成和内管总成组成。其中外管总成包括钻头、扩孔器、外管、自锁接头，联接接头；内管总成包括卡簧座、卡簧、挡圈、内管、内管接头、弹簧、报警器、调了螺母、联通器、回卡套、捞矛头。内管总成通过丝扣、心轴，开口销联接成一个整体，通过弹卡和座圈固定在外管总成中，并由联接接头限制其上移范围。外管总成中的各部件均采用丝扣连接。其主要结构特点是，其中的卡簧采用抓卡为带有多个簧片的抓卡簧结构，内管采用半合管结构，座圈采用铬锰耐磨合金结构。

以下结合附图详细说明本实用新型的结构

图示为本实用新型的结构图

图中1是取芯钻头，2是扩孔器，3是外管，11是座圈，12是自销接头，14是联接接头，20是扶正环，其中取芯钻头1与扩孔器2之间，扩孔器2与外管3之间，外管3与自锁头12之间，自锁接头12与联接接头14之间均采用丝扣连接，扶正环20位于扩孔器2之内，座圈11位子外管3之内，这些部件一起构成外管总成。图中内管4，回止阀座5，内管接头6，心轴轴承8，捞矛头16，抓卡簧17，卡簧座18，挡圈19，钢球21，螺帽22，弹簧23，轴承24，报警器25，挡板26，心轴27，联通器28，弹卡30，涨簧31，回卡套32，开口销9、13、15、29组成内管总成。其中卡簧座18与内管4之间，内管4与内管接头6之间，内管接头6与心轴轴承8之间，螺帽22与心轴27之间，心轴27与联通器28之间采用丝扣连接；抓卡簧17与挡圈19位于卡簧座18之内，心轴轴承8，轴承24，报警器25，挡板26通过开口销29连接，弹卡30与涨簧31，通过开口销13连接为一体，回卡套32与捞矛头16通过开口销15连接为一体。联通器29，弹卡30，回卡套32通过开口销29连接为一体。内管4采用半合管结构，以便观察岩煤芯的原始结构，整个内管总成位于外管总成之内。

取芯器的工作过程为：

弹卡30在涨簧31的作用下，带动内管总成上部随外管总成旋转，并防止内管总成上移，当联通器29坐于座圈11上后，卡簧座18与钻头内台阶保持2-5mm间隙，并根据座圈磨损情况随时进行更换，卡簧座与钻间内台阶之间的间隙可通过调节螺栓10调节，以保证通流截面。通过联通器29和报警器25确定内管总成在同一泵量时的泵压发生变化时，是否到位或岩芯堵塞的情况。通过心轴轴承8和压力轴承24的转动，使内管在钻进中稳定而不随外管旋转。对于拔断岩芯产生的力，可通过心轴轴承8和弹簧23下移到钻头上，而保证内管不受损坏，并由扶正环20保持内外管的同轴度，以便岩煤芯进入内管。为保证岩煤芯采取率，对于硬岩采用卡簧，对于软岩采用抓卡簧，整个内管采用半合管结构。当打捞内管总成时，将捞矛头16与外接带有绳索的捞矛相连接，通过捞矛绳索提起矛头，将内管总成提到地面，卸开内管即可看到岩煤芯的原始结构。

本实用新型取芯器结构简单，性能齐全，动作可靠，能满足不同地质条件下的钻进要求，与其它取芯工具相比较，采取的岩煤芯质量好，劳动强度小，取芯时间短，在安徽淮南地区共试验采取六层煤，采取率达93.1％，该双管绳索取芯器不仅适合于煤层气井的施工，而且也适合于中深度石油井，天然气井，水井的勘探开发。