[发明专利]深孔内管到位报警绳索取心钻具及其使用的压力检测系统

摘要

本发明公开了一种深孔内管到位报警绳索取心钻具及其使用的压力监测系统，本发明在泥浆入水孔和泥浆出水孔之间设计一个阀堵，当内管到位后，悬挂环与座环接触，泥浆循环通路堵塞，泥浆进入入水孔，在阀堵下部设置第一弹卡钳，当阀堵被顶开后第一弹卡钳打开卡在阀体中部的弹卡回收座的下底面，同时第一弹卡钳下部的回位杆杆卡在出水孔内，阀堵被顶开后保持打开状态，在钻进过程中不在回位，此过程中泵压发生2MPa的瞬时变化后回复到正常值，此时配套的压力监测系统检测到泵压变化后报警，第一弹卡钳卡在阀体中部的弹卡座的下底面，使阀堵在钻进过程中一直保持打开状态，在内管提到地面后，用工具将曲杆从出水孔内顶出，第一弹卡钳闭合，阀堵回位，可以实现在深孔钻进中实现内管到位报警，从而减少钻进辅助时间。

主权项

一种深孔内管到位报警绳索取心钻具，其特征在于：其捞矛头（1）与弹卡回收管（3）通过第一弹性销（2）连接，弹卡挡头（4）与弹卡室（（10））通过螺纹连接，弹卡回收管（3）通过第二弹性销（5）与弹卡座（9）形成可动连接，在弹卡回收管（3）上行时弹卡座（9）带动弹卡钳（7）由于重力下落，弹卡钳（7）与弹卡座（9）通过第三弹性销（8）连接，弹卡座（9）下行时带动弹卡钳（7）一同下行，两片弹卡钳（7）通过第三弹性销（8）形成可动连接，在弹卡钳（7）受弹卡回收管（3）的推力而闭合，两片弹卡钳（7）由第一张簧（6）的张力保持打开状态，两片弹卡钳（7）卡在弹卡挡头（4）确保内管总成不会由于钻进过程中产生的推力而上行，打捞岩心过程中，打捞器拉动捞矛头（1），捞矛头（1）带动弹卡回收管（3）上行，弹卡座（9）带动弹卡钳（7）由于重力下行，弹卡回收管（3）使弹卡钳（7）克服张簧（6）的张力而闭合，内管总成上行；弹卡座（9）与阀体（15）通过螺纹连接，悬挂环（11）通过螺纹与阀体（15）连接，座环（12）与弹卡室（10）通过螺纹连接，弹簧（13）上端由阀堵（18）支撑，下端由阀体（15）中部的弹卡回收座支撑，第一弹卡钳（16）通过第二张簧（14）的张力保持张开状态，在第一弹卡钳（16）通过阀体（15）中部的弹卡回收座后，第一弹卡钳（16）被第二张簧（14）打开卡在阀体（15）中部的弹卡回收座下底面上，第一弹卡钳（16）与阀堵（18）通过第四弹性销（17）连接，阀堵（18）下行过程中带动第一弹卡钳（16）下行，阀堵（18）通过弹簧（13）压紧在阀体（15）的阀口上，当内管到位后悬挂环（11）与座环（12）接触堵塞泥浆循环通路，泥浆由阀体（15）上部的入水孔进入阀体内，泥浆泵压力增大2MPa，泥浆压力大于弹簧（13）的预紧力，泥浆顶开阀堵（18），泥浆通过阀体（15）中部的六个水孔经由阀体（15）下部的出水口流出，同时阀 堵（18）带动第一弹卡钳（16）下行，第一弹卡钳（16）受阀体（15）中部弹卡回收座的推力而闭合，经过阀体（15）中部的弹卡回收座后第一弹卡钳（16）打开，第一弹卡钳（16）卡在阀体（15）中部的弹卡回收座下底面上，阀堵（18）不能回位，此时泥浆压力恢复正常钻进值；弹卡室（10）通过螺纹与第一扩孔器（19）连接，阀体（15）与轴（20）通过螺纹连接，轴（20）通过螺纹与第一轴承座（21）连接，第一推力轴承（22）由第一轴承座（21）与第二轴承座（24）固定密封，第二推力轴承（25）由第二轴承座（24）与弹簧（26）固定，弹簧（26）上端由第二推力轴承（25）支撑，下端由圆螺母（27）支撑，圆螺母（27）与轴（20）通过螺纹连接，安全销（28）穿过圆螺母（27）与轴（20）上的孔保证圆螺母（27）不松动，第二轴承座（24）与弹簧套（30）通过螺纹连接，外管（23）通过螺纹与第二扩孔器（34）连接，油杯（29）通过螺纹与弹簧套（30）连接，弹簧套（30）与止逆阀座（32）通过螺纹连接，止逆阀钢球（31）由自身重力坐落在止逆阀座（32）的阀口上，二者为静接触，止逆阀座（32）通过螺纹与岩心管（33）连接，岩心管（33）与卡簧座（37）通过螺纹连接，卡簧挡圈（35）由岩心管（33）与卡簧座（37）固定压紧，起密封作用；卡簧36坐于卡簧座（37）下部锥形内壁上，第二扩孔器（34）通过螺纹与钻头（39）通过螺纹连接；在取心结束后将内管提至地面取出岩心，将第一弹卡钳（16）下部的横杆推出水口，此时横杆所受的推力使第一弹卡钳（16）克服所受的力而收回，阀堵（18）由于不再受第一弹卡钳（16）的力而被弹簧（13）的预紧力压紧在阀体（15）的阀口上，内管到位报警机构恢复初始状态，然后将内管投入井中再次取心。