CN112377132B - 一种具有标记功能的定向取芯钻具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有标记功能的定向取芯钻具,包括内管,内管沿其轴向设置有空腔,内管的入岩端固定设置有卡簧座,卡簧座位于空腔中,内管中设置有用于在岩心上留下标记的标记组件,标记组件与岩心相触设置。上述具有标记功能的定向取芯钻具结构合理,可以对取出的岩心进行标记确定基点,从而确定其位于岩层内部的圆周方向。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻具,尤其是涉及一种具有标记功能的定向取芯钻具。
背景技术
现有技术中,如CN104481439A所述的一种绳索取芯钻具,在岩心钻探施工过程中,当钻具的内管中岩心装满到位后,需要将其提取至地面;由于内管的内腔为纯圆柱体,取出的岩心也为圆柱体,在岩心脱离内管后则无法确定岩心位于岩层内部的圆周方向;
若取出的岩心某个部位存在异样,则无法确定这个部位在岩层中的位置,此时就需要在这个钻孔周围继续进行若干个钻探作业,费时费力费成本。
因此,有必要对现有技术中的定向取芯钻具进行改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷,提供一种具有标记功能的定向取芯钻具,可以对取出的岩心进行标记确定基点,从而确定其位于岩层内部的圆周方向。
为实现上述技术效果,本发明的技术方案为:一种具有标记功能的定向取芯钻具,包括内管总成和外管总成,所述内管总成包括内管,所述内管沿其轴向设置有空腔,所述内管的入岩端固定设置有卡簧座,所述卡簧座位于所述空腔中,其特征在于,所述内管中设置有用于在岩心上留下基点标记的标记组件,所述标记组件与所述岩心相触设置。通过这样的设计,岩心在进入内管时,标记组件即可在岩心上做上标记,通过标记确定岩心在岩层内部的圆周方向。
优选的技术方案为,所述内管包括上内管和下内管,所述上内管与所述下内管螺纹连接,所述卡簧座位于所述下内管的下部,所述标记组件位于所述卡簧座的上方。通过这样的设计,当标记组件磨损不起作用时,将下内管与上内管分离,从下内管的端部即可更换标记组件。
优选的技术方案为,所述标记组件包括至少一个刻痕件,所述刻痕件沿所述内管的周向不等分排列,所述刻痕件的刻痕端凸出于所述内管的内壁设置。通过这样的设计,标记可以是较为显眼的刻痕。
优选的技术方案为,所述刻痕件与所述内管转动连接和/或滑动连接,所述刻痕件的滑动方向沿所述内管的径向设置。这样的设计,是为了针对过硬的岩心,刻痕件可以向卡簧座本体内收缩一定的距离,对刻痕件的刻痕端起到一定的保护作用;转动连接是为了将刻痕件与岩心之间的硬摩擦改为滚动摩擦,降低阻力避免岩心在内管中卡住。
优选的技术方案为,所述刻痕件包括滚轮,所述滚轮的外周凸出设置有凸棱,所述滚轮与所述内管转动连接,所述滚轮的轴向垂直于所述内管的轴向设置。作为等效替换,凸棱也可以是圆刀、金刚石等等。
优选的技术方案为,所述内管的内壁上开设有容纳腔,所述容纳腔内滑动设置有滚轮座,所述容纳腔的开口设置有限制所述滚轮座脱落的限位凸块,所述滚轮座与所述内管的外壁之间夹设有弹性件;所述滚轮与所述滚轮座转动连接。通过这样的设计,即可实现滚轮在内管中滑动的目的。
优选的技术方案为,所述标记组件还包括用于在所述岩心上上色标记的标色件,所述标色件与所述滚轮固定连接,所述标色件的涂色口与所述凸棱位于同一平面。这样的设计,当刻痕件无法在岩心上留下刻痕时,标色件可以轻易在岩心上上色标记。
优选的技术方案为,所述滚轮上还设置有保护凸起,所述标色件夹设于所述凸棱与所述保护凸起之间,所述凸棱、标色件以及保护凸起同轴设置且外径相同。这样的设计,是对标色件的保护,延长标色件的使用寿命。
优选的技术方案为,所述标色件为石墨。作为等效替换,也可以是涂料、上色笔等等。
优选的技术方案为,所述标记组件与所述卡簧座相邻设置。这样的设计,标记组件尽可能的靠下设置,在岩心上留下明显的足够长的基点标记。
本发明的优点和有益效果在于:本发明具有标记功能的定向取芯钻具结构合理,通过在内管中设置标记组件,岩心收集于内管中时,标记组件则会在岩心上留下标记,此时即可确定岩心的基点位于岩层中的位置;与现有技术相比,避免了无意义的钻探作业,省时省力,同时减少了钻探器具的损耗。
附图说明
图1是本发明具有标记功能的定向取芯钻具实施例1的结构示意图;
图2是本发明具有标记功能的定向取芯钻具实施例1的剖视图;
图3是本发明具有标记功能的定向取芯钻具实施例1的图2中A处的放大示意图
图4是本发明具有标记功能的定向取芯钻具实施例1岩心标记示意图;
图5是本发明具有标记功能的定向取芯钻具实施例2的剖视图;
图6是本发明具有标记功能的定向取芯钻具实施例2的图5中B处的放大示意图;
图7是本发明具有标记功能的定向取芯钻具实施例3的标记组件示意图;
图中:1、内管;11、空腔;12、上内管;13、下内管;14、容纳腔;15、限位凸块;2、卡簧座;3、岩心;4、滚轮;41、凸棱;5、滚轮座;6、压簧;7、保护凸起;8、石墨;9、刻痕。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
“上方”“下部”以钻具正常使用状态为参考,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1-4所示,实施例1的具有标记功能的定向取芯钻具,包括内管1,内管1沿其轴向设置有空腔11,内管1的入岩端固定设置有卡簧座2,卡簧座2位于空腔11中,内管1中设置有用于在岩心3上留下标记的标记组件,标记组件与岩心3相触设置。
内管1包括上内管12和下内管13,上内管12与下内管13可拆卸式密封连接,卡簧座2位于下内管13的一端,标记组件位于下内管13的另一端。
标记组件包括三个刻痕件,刻痕件沿内管1的周向不等分排列,刻痕件的刻痕端凸出于内管1的内壁设置。
刻痕件与内管1转动连接。
刻痕件包括滚轮4,滚轮4的外周凸出设置有凸棱41,滚轮4与内管1转动连接,滚轮4的轴向垂直于内管1的轴向设置。滚轮4的设计,既能通过滚动在岩心3表面留下滚痕,又不会给岩心3在内管移动增加太大的摩擦力。
标记组件与卡簧座2相邻设置。
实施例1使用时,钻具在下钻过程中,岩心通过卡簧座2后填满空腔11,凸棱41在岩心3上留下三条刻痕9;
当岩心3提取到地面后,即可根据刻痕9来判断此岩心3位于岩层时的圆周方向。
实施例2
如图5-6所示,实施例2基于实施例1,区别在于,滚轮4与内管1滑动连接,刻痕件的滑动方向沿内管1的径向设置。
内管1的内壁上开设有容纳腔14,容纳腔14内滑动设置有滚轮座5,容纳腔14的开口设置有限制滚轮座5脱落的限位凸块15,滚轮座5与内管1的外壁之间夹设有压簧6;滚轮4与滚轮座5转动连接。
实施例2使用时,钻具下钻过程中,当遇到较为坚硬的岩层时,滚轮4向内管1的外壁方向滑动,避免凸棱41强行在岩心3上留下过深的刻痕9,使凸棱41过快磨损或崩坏,对凸棱41以及滚轮4起到保护作用。
实施例3
如图7所示,实施例3基于实施例2,区别在于,标记组件还包括用于在岩心3上上色标记的标色件,标色件与滚轮4固定连接,标色件的涂色口与凸棱41位于同一平面。
滚轮4上还设置有保护凸起7,标色件夹设于凸棱41与保护凸起7之间,凸棱41、标色件以及保护凸起7同轴设置且外径相同。
标色件为石墨8。由于石墨8材质较软,避免其标记时受损,外部通过保护凸起7进行保护,保护凸起7可以采用耐磨石料制作,即能在滚动中逐步消损,将夹在中部的石墨8逐步释放。
实施例3与实施例2的使用区别在于,钻具下钻过程中,岩心3穿过卡簧座2,石墨8在岩心3上留下上色痕迹,此时即可根据上色痕迹来判断此岩心3位于岩层时的圆周方向。
上述实施例1、实施例2、实施例3以背景技术中CN104481439A专利文献的钻具为基础,除了内管,其他部件结构均可参考CN104481439A中公开的结构,不再赘述。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种具有标记功能的定向取芯钻具,包括内管总成和外管总成,所述内管总成包括内管(1),所述内管(1)沿其轴向设置有空腔(11),所述内管(1)的入岩端固定设置有卡簧座(2),所述卡簧座(2)位于所述空腔(11)中,其特征在于,所述内管(1)中设置有用于在岩心(3)上留下基点标记的标记组件,所述标记组件与所述岩心(3)相触设置;
所述内管(1)包括上内管(12)和下内管(13),所述上内管(12)与所述下内管(13)螺纹连接,所述卡簧座(2)位于所述下内管(13)的下部,所述标记组件位于所述卡簧座(2)的上方;
所述标记组件包括至少一个刻痕件,所述刻痕件沿所述内管(1)的周向不等分排列,所述刻痕件的刻痕端凸出于所述内管(1)的内壁设置;
所述刻痕件与所述内管(1)转动连接和/或滑动连接,所述刻痕件的滑动方向沿所述内管(1)的径向设置;
所述刻痕件包括滚轮(4),所述滚轮(4)的外周凸出设置有凸棱(41),所述滚轮(4)与所述内管(1)转动连接,所述滚轮(4)的轴向垂直于所述内管(1)的轴向设置;
所述标记组件还包括用于在所述岩心(3)上上色标记的标色件,所述标色件与所述滚轮(4)固定连接,所述标色件的涂色口与所述凸棱(41)位于同一平面。
2.根据权利要求1所述的具有标记功能的定向取芯钻具,其特征在于,所述内管(1)的内壁上开设有容纳腔(14),所述容纳腔(14)内滑动设置有滚轮座(5),所述容纳腔(14)的开口设置有限制所述滚轮座(5)脱落的限位凸块(15),所述滚轮座(5)与所述内管(1)的外壁之间夹设有弹性件;所述滚轮(4)与所述滚轮座(5)转动连接。
3.根据权利要求1所述的具有标记功能的定向取芯钻具,其特征在于,所述滚轮(4)上还设置有保护凸起(7),所述标色件夹设于所述凸棱(41)与所述保护凸起(7)之间,所述凸棱(41)、标色件以及保护凸起(7)同轴设置且外径相同。
4.根据权利要求1所述的具有标记功能的定向取芯钻具,其特征在于,所述标色件为石墨(8)。
5.根据权利要求1所述的具有标记功能的定向取芯钻具,其特征在于,所述标记组件与所述卡簧座(2)相邻设置。
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