取芯筒鑽頭的製作方法

2023-09-20 09:16:05 2

本發明涉及鑽頭的技術領域，尤其是涉及取芯筒鑽頭。

背景技術：

巖芯是石油勘探、開發過程中取得的完整的第一性資料，通過對大量巖芯的分享與研究，能夠為制定合理開發方案、準確計算油田存量、制定增產措施提供依據。

為了取得巖心，需要使用巖石取芯鑽頭。目前，巖石取芯鑽頭基本為兩種，一種為雙層取芯鑽頭管，製作工藝複雜，成本較高，另一種為卡簧式取芯鑽頭，在該鑽頭的內壁設置設置有卡簧，通過卡簧將巖心提取出來，當時在操作過程中容易損壞。

本發明旨在提供一種製作簡單、堅固耐用的取芯鑽頭，通過在巖石鑽內壁設置可滑動的楔形鍵卡住巖芯，將巖芯在孔內提取出來，實現巖心的採集。

技術實現要素：

本發明提供的取芯筒鑽頭，旨在解決現有技術中，巖石取芯鑽頭製作工藝複雜，容易損壞的問題。

本發明是這樣實現的，包括鑽筒和多個用於卡住巖芯的楔形鍵，所述鑽筒具有開口向下的容腔，所述鑽筒的內側壁設置有多個滑槽，所述滑槽沿所述鑽筒的軸向方向延伸布置；所述楔形鍵設置在所述滑槽內，且沿所述滑槽上下滑動；所述滑槽朝向所述容腔形成側端開口；所述楔形鍵上設有限制所述容腔內的巖芯掉出所述容腔的限制結構。

進一步地，所述限制結構包括形成在所述楔形鍵上傾斜面，所述傾斜面朝向所述滑槽的側端開口布置，且沿所述鑽筒自下而上的方向，所述傾斜面朝外傾斜布置。

進一步地，所述楔形鍵具有豎直面，所述豎直面朝向所述滑槽的側端開口布置，且布置在所述傾斜面的下方。

進一步地，沿著所述鑽筒自上而下的方向，所述滑槽的深度逐漸減小。

進一步地，沿所述鑽筒徑向自外而內的方向，所述滑槽呈外寬內窄狀。

進一步地，所述滑槽設置在所述鑽筒側壁的下部，且與所述鑽筒的下端部具有間距。

進一步地，多個所述滑槽均勻分布在所述鑽筒側壁。

進一步地，所述鑽筒下端部設置有入巖齒，所述入巖齒朝下延伸，末端呈尖錐狀。

進一步地，所述取芯筒鑽頭還包括插銷頭，所述插銷頭與所述鑽筒頂部連接。

進一步地，所述插銷頭上設置有插孔，所述插孔設置在所述插銷頭的側面。

與現有技術相比，本發明提供的取芯筒鑽頭，通過在鑽筒內設置多個滑槽，在滑槽內設置有的楔形鍵，楔形鍵可以沿著滑槽上下滑動，楔形鍵上設有限制容腔內的巖芯掉出容腔的限制結構，這樣，鑽頭鑽進過程中，當巖芯裝滿鑽鬥後，向上提上過程中，巖芯不可避免會向左或向右傾斜，傾斜的巖芯向下滑動過程中，帶動楔形鍵向下滑動，楔形鍵向下滑動的過程中其限制結構會卡住巖芯，巖芯不會掉落，鑽筒便可以將巖芯提出孔外。該取芯筒鑽頭工藝簡單，易加工，提升效率極高，且不會損傷鑽鬥及附屬設備，解決了巖石取芯鑽頭製作工藝複雜，容易損壞的問題。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的取芯筒鑽頭的結構示意圖；

圖2是圖1中a-a處剖面示意圖；

圖3是圖1中b-b處剖面示意圖；

圖4是圖1中c-c處剖面示意圖；

圖5是圖1中d-d處剖面示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

以下結合具體實施例對本發明的實現進行詳細的描述。

本實施例的附圖中相同或相似的標號對應相同或相似的部件；在本發明的描述中，需要理解的是，若有術語「上」、「下」、「左」、「右」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此附圖中描述位置關係的用語僅用於示例性說明，不能理解為對本專利的限制，對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。

參照圖1～5所示，為本發明提供的較佳實施例。

本發明提供的取芯筒鑽頭，用於提取巖心。

取芯筒鑽頭，包括鑽筒11和多個用於卡住巖芯的楔形鍵12，鑽筒11具有開口向下的容腔，在鑽進過程中，巖石會進入到該容腔內，形成巖心；鑽筒11的內側壁設置有多個滑槽18，滑槽18沿鑽筒的軸向方向延伸布置，也就是說滑槽18為長條狀且豎直布置；滑槽18朝向容腔形成側端開口13，楔形鍵12設置在滑槽18內，且沿滑槽18上下滑動，楔形鍵12上設有限制容腔內的巖芯掉出容腔的限制結構。

鑽頭鑽進過程中，當巖芯裝滿鑽鬥後，向上提上過程中，巖芯不可避免會向左或向右傾斜，傾斜的巖芯向下滑動過程中，帶動楔形鍵12向下滑動，楔形鍵12向下滑動的過程中其限制結構會卡住巖芯，使得巖芯不會掉落，鑽筒11便可以將巖芯提出孔外。該取芯筒鑽頭工藝簡單，易加工，提升效率極高，且不會損傷鑽鬥及附屬設備，解決了巖石取芯鑽頭製作工藝複雜，容易損壞的問題。

具體地，限制結構包括形成在楔形鍵12上傾斜面14，傾斜面14朝向滑槽18的側端開口布置，且沿鑽筒自下而上的方向，傾斜面14朝外傾斜布置，這樣，在鑽筒11上提過程中，傾斜的巖心能夠陷入到楔形鍵12傾斜面14形成的凹槽中，使得楔形鍵12可以把巖心卡得更緊。

具體地，楔形鍵12具有豎直面，豎直面朝向滑槽18的側端開口布置，且布置在傾斜面14的下方，這樣使得在鑽筒11上提時，楔形鍵12與巖心的接觸面更大，巖心被卡的更穩，這樣，使得楔形鍵12不易磨損，延長了楔形鍵12的使用壽命。

本實施例中，沿著鑽筒11自上而下的方向，滑槽18的深度逐漸減小。在巖芯向下滑動過程中，帶動楔形鍵12向下滑動，由於自上而下的方向滑槽18的深度逐漸減小，多個楔形鍵12向下滑動的過程中會向容腔內收緊，使得容腔內的巖心被卡住，使得巖心可以順利提出鑽孔。

本實施例中，沿鑽筒11徑向自外而內的方向，滑槽18呈外寬內窄狀。這樣，可以保證楔形鍵12可以沿著滑槽18自由滑動的同時，使得滑槽18內壁和楔形鍵12連接更加穩固，防止楔形鍵12在滑動過程中、楔形鍵12在卡住巖心時，脫離滑槽18，使得取芯筒鑽頭更加堅固耐用。

本實施例中，滑槽18設置在鑽筒11側壁的下部，這樣，巖心在鑽筒11內的高度超過滑槽18上端部的高度後，楔形鍵12處於巖心側面，此時如果鑽筒11往上提，處於巖心側面的楔形鍵12就可以卡住巖心，也就是說，滑槽18設置在鑽筒11的下部，可以使得鑽筒11內巖心不滿筒也可以將巖心提出孔外，這樣，使得取芯筒鑽頭操作更加方便，使用起來可以更加靈活。滑槽18與鑽筒11的下端部具有間距，

本實施例中，多個滑槽18均勻分布在鑽筒11側壁，這樣，在提起過程中，多個滑槽18從各個方向對巖心施加壓力，使得巖心被卡的更緊。

本實施例中，鑽筒11下端部設置有入巖齒15，入巖齒15朝下延伸，末端呈尖錐狀，鑽筒11的鑽進主要依靠入巖齒15，在工作時，鑽筒11會進行高速旋轉，此時入巖齒15被鑽筒11帶動，亦進行高速的旋轉，入巖齒15不斷的對其下端部的巖石進行切割，使得巖心和其所在的延伸分離。入巖齒15末端設置成尖錐狀，可以減少受力面積，增大壓強，有理入巖齒15對巖石的切割。

本實施例中，取芯筒鑽頭還包括插銷頭16，插銷頭16設置在鑽筒11頂部，並與鑽筒11頂部穩固連接，通過插銷頭16，可以實現鑽頭與鑽機的連接，使得鑽機可以方便地更換取芯筒鑽頭。

具體地，插銷頭16上設置有插孔17，該插孔17設置在插銷頭16的側面，在需要連接鑽機和鑽頭時，將插銷頭16與鑽機的鑽頭連接區域連接，連接區域的連接孔與插孔17對齊，然後用固定條穿過連接孔與插孔17並固定，就使得取芯筒鑽頭與鑽機穩固連接。在需要更換取芯筒鑽頭時，取下固定條，即可使原來的取芯筒鑽頭和鑽機分離，然後用新的取芯筒鑽頭與鑽機連接，實現鑽頭的更換。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。