CN116696267B - 一种海上钻井平台海洋岩土钻孔取心装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海洋勘测技术领域，具体涉及一种海上钻井平台海洋岩土钻孔取心装置，包括有主钻头，所述主钻头的上方连接设置有多个钻具套管，所述主钻头的中间设置有钻孔套管，还包括：岩心分离管，设置于所述主钻头与钻具套管之间。本发明通过钻具套管驱动主钻头和钻孔套管转动进行钻取工作，而岩心分离管中的设置的液压伸缩杆可以推动通过导向链块推动破碎顶头伸入岩心分离管内部，将位于岩心分离管中的岩心顶压为上下两段，然后单元取心管可以沿钻具套管滑动，嵌套并夹持固定岩心，然后通过牵引钢索的牵引向上移动，将夹持的岩心取出，以实现钻孔取心，而通过循环进行钻取、破碎分离和夹持牵引工作，便可进行连续钻孔取心工作。

Description

一种海上钻井平台海洋岩土钻孔取心装置

技术领域

本发明涉及海洋勘测技术领域，尤其涉及一种海上钻井平台海洋岩土钻孔取心装置。

背景技术

海上钻井平台是主要用于钻探井的海上结构物，除了为石油进行钻探外，通常还用于深海地质勘探，深海地质勘探需要在水下钻探获取岩心样本，为发现和研究海底矿产资源提供重要依据，而获取岩心样本便需要使用对应的岩心取样设备。

申请号为CN201910170094.X的专利公开了一种全封闭岩心取样装置，包括钻具外管、钻具内管和钻头，钻具外管连接钻头，钻具内管连接取心管接头的上部，取心管接头下部连接取样器，取样器包括拦簧座、支撑座、瓣爪和弹簧片，支撑座位于拦簧座内，拦簧座上部与取心管接头螺纹连接，拦簧座内设有支撑台，支撑座位于拦簧座内、由支撑台支撑，所述瓣爪设置数块，各瓣爪外壁固定弹簧片，各瓣爪可相对支撑座开合，各瓣爪闭合状态构成弹头形状的封闭曲面，各瓣爪全开启状态瓣爪挤压弹簧片。

但是目前的岩心取样设备取心部分与钻头和钻杆为一体结构，进行钻探取心时，需要将钻头和钻杆以及取心部分全部提出并内部岩心取出，然后再放下进行钻取，一次只能钻取一条岩心，无法连续进行钻孔取心，整体取心勘测效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种海上钻井平台海洋岩土钻孔取心装置，以解决目前的岩心取样设备取心部分与钻头和钻杆为一体结构，一次只能钻取一条岩心，无法连续进行钻孔取心，整体工作效率较低的问题。

基于上述目的，本发明提供了一种海上钻井平台海洋岩土钻孔取心装置，包括有主钻头，所述主钻头的上方连接设置有多个钻具套管，所述主钻头的中间设置有钻孔套管，还包括：

岩心分离管，设置于所述主钻头与钻具套管之间，所述岩心分离管的侧壁内部环绕设置有多个收纳导向槽，所述收纳导向槽由上至下依次由竖直段、弧形段和水平段构成，所述水平段靠近所述岩心分离管一端设置有导向开口，所述竖直段依次通过弧形段、水平段和导向开口与所述岩心分离管的内部相互连通；

导向链块，设置于所述收纳导向槽的内部，所述收纳导向槽的内部设置有多个导向链块，多个导向链块之间首尾相互转动连接，位于最底部的导向链块的外侧连接设置有破碎顶头；

液压伸缩杆，设置于所述收纳导向槽的顶端，位于最顶部的导向链块与所述液压伸缩杆的底端相互连接，所述液压伸缩杆推动所有导向链块沿收纳导向槽滑动，以推动破碎顶头通过导向开口伸入岩心分离管内部，将位于岩心分离管中的岩心顶压破碎分离为上下两段；

单元取心管，嵌合滑动设置于所述钻具套管内部，所述单元取心管的内壁中间环绕设置有多个导向夹持块，所述单元取心管的上方连接设置有牵引钢索。

进一步的，所述主钻头还包括超径钻头，所述超径钻头环绕设置于所述钻孔套管的外侧，所述钻孔套管的底端设置有钻取开口，所述超径钻头的直径大于所述岩心分离管和钻具套管的外径，所述钻孔套管、单元取心管以及岩心分离管的内径相等。

进一步的，所述导向链块的外壁中间设置有间隔滚轮，所述导向链块与所述收纳导向槽之间尺寸相互配合，所述导向链块通过所述间隔滚轮与所述收纳导向槽滑动连接。

进一步的，所述液压伸缩杆主要包括竖向液压套，所述竖向液压套的内侧嵌套滑动设置有顶压活塞，所述顶压活塞的下方连接设置有活塞顶杆，所述活塞顶杆的底端与位于所述收纳导向槽内部最顶部的导向链块相互连接，所述竖向液压套的顶端连接设置有液压控制管。

进一步的，所述钻具套管的上下两端分别设在有锥形套筒和锥形接头，所述锥形套筒和所述锥形接头之间通过螺纹可拆卸连接，所述岩心分离管的顶端也设置有锥形套筒，所述钻具套管的侧壁中间还设置有竖向导压管，所述竖向导压管与所述液压控制管相互连接。

进一步的，所述单元取心管的上下两端均设置有取心开口，所述取心开口的中间设置有锥形导向套，所述岩心分离管的内侧上端设置有环形让位槽，所述环形让位槽的内径大于所述单元取心管的外径，所述导向开口位于所述岩心分离管的内壁下端。

进一步的，所述单元取心管的内壁中间环绕设置有多个嵌合收纳槽，所述导向夹持块位于所述嵌合收纳槽的内侧，所述嵌合收纳槽与所述导向夹持块之间尺寸相互配合，所述弧形夹持块的底端设置有夹持转轴，所述弧形夹持块通过所述夹持转轴与单元取心管转动连接，所述弧形夹持块靠近所述单元取心管中心处一侧设置有弧形导向面，所述弧形导向面的中间设置有多个夹持齿，并且弧形夹持块倾斜向上设置。

进一步的，所述钻具套管的内壁中间环绕设置有多个滚轮导向槽，所述滚轮导向槽的竖直中心线与所述钻具套管的竖直中心线相互平行，所述单元取心管的外壁中间环绕设置有多个导向滚轮，所述导向滚轮与所述滚轮导向槽一一相互对应设置且尺寸相互配合，所述导向滚轮的轴向中心线与所述滚轮导向槽的竖直中心线相互垂直。

进一步的，所述取心开口的中间设置有封闭球阀，所述封闭球阀的内侧嵌合设置有球型阀芯，所述球型阀芯的中间设置有贯通开口，所述贯通开口与所述单元取心管的内径尺寸相等，所述球型阀芯的左右两侧均设置有调节转轴，所述调节转轴的轴向中心线与所述单元取心管的竖直中心线之间相互垂直，所述球型阀芯通过所述调节转轴与单元取心管转动连接。

进一步的，所述调节转轴的轴端设置有调节齿轮，所述单元取心管的侧壁中间竖向设置有竖直导向槽，所述竖直导向槽的内侧嵌合滑动设置有联动滑块，所述联动滑块的中间设置有调节齿条，所述调节齿条与所述调节齿轮之间相互啮合，所述联动滑块的顶端连接设置有调节伸缩杆，所述调节伸缩杆牵引联动滑块沿竖直导向槽上下滑动，进而通过调节齿条驱动所有调节齿轮同步转动。

本发明的有益效果：从上面所述可以看出，本发明提供的一种海上钻井平台海洋岩土钻孔取心装置，通过钻具套管驱动主钻头和钻孔套管转动进行钻取工作，岩心通过钻孔套管钻取后伸入岩心分离管和钻具套管内部，而岩心分离管中的设置的液压伸缩杆可以推动通过导向链块推动破碎顶头伸入岩心分离管内部，将位于岩心分离管中的岩心顶压为上下两段，然后单元取心管可以沿钻具套管滑动，以嵌套在破碎分离的上段岩心外侧，并通过导向夹持块夹持固定岩心，然后单元取心管可以通过牵引钢索的牵引向上移动，将单元取心管和夹持的岩心取出，以实现钻孔取心，而通过循环进行钻取、破碎分离和夹持牵引工作，便可进行连续钻孔取心工作，有利于提高取心勘测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的内部结构示意图；

图2为本发明实施例的外侧结构示意图；

图3为本发明实施例的岩心分离管的结构示意图；

图4为本发明实施例的岩心分离管的破碎状态的结构示意图；

图5为本发明实施例的钻具套管的结构示意图；

图6为本发明实施例的单元取心管的结构示意图；

图7为本发明实施例的单元取心管的内部结构示意图；

图8为本发明实施例的嵌合收纳槽的结构示意图；

图9为本发明实施例的单元取心管的顶部局部结构示意图；

图10为本发明实施例的转孔状态的纵向截面结构示意图；

图11为本发明实施例的破碎状态的局部纵向截面结构示意图；

图12为本发明实施例的单元取心管套取取心状态的纵向截面结构示意图；

图13为本发明实施例的单元取心管封闭取心状态的纵向截面结构示意图。

图中标记为：

1、主钻头；101、钻孔套管；102、钻取开口；103、超径钻头；2、岩心分离管；201、环形让位槽；202、收纳导向槽；203、竖直段；204、弧形段；205、水平段；206、导向开口；3、导向链块；301、间隔滚轮；302、串联转轴；303、破碎顶头；4、液压伸缩杆；401、竖向液压套；402、顶压活塞；403、活塞顶杆；404、液压控制管；5、钻具套管；501、锥形套筒；502、锥形接头；503、滚轮导向槽；504、竖向导压管；6、单元取心管；601、取心开口；602、锥形导向套；603、导向滚轮；604、半环牵引架；605、牵引钢索；7、嵌合收纳槽；701、导向夹持块；702、弧形导向面；703、夹持齿；704、夹持转轴；8、封闭球阀；801、球型阀芯；802、贯通开口；803、调节转轴；804、调节齿轮；9、竖直导向槽；901、联动滑块；902、调节齿条；903、调节伸缩杆。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图10、图11和图12所示，一种海上钻井平台海洋岩土钻孔取心装置，包括有主钻头1，主钻头1的上方连接设置有多个钻具套管5，主钻头1的中间设置有钻孔套管101，还包括：

岩心分离管2，设置于主钻头1与钻具套管5之间，岩心分离管2的侧壁内部环绕设置有多个收纳导向槽202，收纳导向槽202由上至下依次由竖直段203、弧形段204和水平段205构成，水平段205靠近岩心分离管2一端设置有导向开口206，竖直段203依次通过弧形段204、水平段205和导向开口206与岩心分离管2的内部相互连通；

导向链块3，设置于收纳导向槽202的内部，收纳导向槽202的内部设置有多个导向链块3，多个导向链块3之间首尾相互转动连接，位于最底部的导向链块3的外侧连接设置有破碎顶头303；

液压伸缩杆4，设置于收纳导向槽202的顶端，位于最顶部的导向链块3与液压伸缩杆4的底端相互连接，液压伸缩杆4推动所有导向链块3沿收纳导向槽202滑动，以推动破碎顶头303通过导向开口206伸入岩心分离管2内部，将位于岩心分离管2中的岩心顶压破碎分离为上下两段；

单元取心管6，嵌合滑动设置于钻具套管5内部，单元取心管6的内壁中间环绕设置有多个导向夹持块701，单元取心管6的上方连接设置有牵引钢索605。

在本实施例中，装置主要由主钻头1、钻具套管5、岩心分离管2以及单元取心管6构成，主钻头1、岩心分离管2和钻具套管5依次连接，通过钻具套管5带动主钻头1和其中间设置的钻孔套管101转动，以进行钻孔工作，主钻头1、岩心分离管2和钻具套管5逐渐向下移动，而钻孔套管101钻取的岩心则沿钻孔套管101反向向上移动，以伸入岩心分离管2和钻具套管5内部，而岩心分离管2中设置有破碎机构，多个导向链块3嵌合滑动收纳在收纳导向槽202内部，并且导向链块3之间通过其间设置的串联转轴302首尾相互转动连接，从而液压伸缩杆4可以推动所有导向链块3沿收纳导向槽202滑动，以推动破碎顶头303通过导向开口206伸入岩心分离管2内部，从而将位于岩心分离管2中的岩心顶压破碎分离为上下两段，将与下方岩层相连的岩心单独取下最上侧的一端，然后单元取心管6可以向下移动，将岩心嵌套收纳在其中，并通过导向夹持块701对岩心进行夹持固定，然后牵引钢索605可以牵引单元取心管6沿岩心分离管2向上移动，并由最上段岩心分离管2取出，进而可以将其携带的岩心取出，完成钻孔取心工作，而在完成破碎工作后，液压伸缩杆4可以通过导向链块3牵引破碎顶头303收纳进收纳导向槽202以进行让位，然后钻具套管5可以驱动主钻头1和钻孔套管101继续进行向下进行钻取工作，以继续钻取岩心，使一段长度的岩心伸入岩心分离管2和钻具套管5内部，从而通过循环进行钻取、破碎分离和夹持牵引工作，便可进行连续钻孔取心工作，有利于提高取心勘测效率。

如图1和图2所示，优选的，装置的主钻头1还包括超径钻头103，超径钻头103环绕设置于钻孔套管101的外侧，以便于对钻孔套管101外圈的岩层进行破碎，钻孔套管101的底端设置有钻取开口102，中心处的岩心通过钻取开口102分离进入钻孔套管101内部，而超径钻头103的直径大于岩心分离管2和钻具套管5的外径，钻孔套管101、单元取心管6以及岩心分离管2的内径相等，便于钻取出足够直径尺寸的钻孔使装置可以向下深入。

如图1、图3、图4、图10、图11和图12所示，优选的，装置岩心分离管2中设置的破碎机构主要由多段导向链块3构成，液压伸缩杆4通过多段导向链块3驱动破碎顶头303移动进行破碎工作，而液压伸缩杆4主要包括竖向液压套401，竖向液压套401的内侧嵌套滑动设置有顶压活塞402，顶压活塞402的下方连接设置有活塞顶杆403，活塞顶杆403的底端与位于收纳导向槽202内部最顶部的导向链块3相互连接，竖向液压套401的顶端连接设置有液压控制管404，通过液压控制管404可以向竖向液压套401输送泵送或抽取液压油，调节其内部压力，以推动顶压活塞402上下移动，进而通过活塞顶杆403带动多段导向链块3同步移动，而多段导向链块3构成柔性连接结构，导向链块3在钻孔时收纳在收纳导向槽202中避免对岩心造成阻挡，进行破碎时则通过液压伸缩杆4的推动沿导向开口206水平伸出，以顶压破碎岩心，同时导向链块3的外壁中间设置有间隔滚轮301，导向链块3通过间隔滚轮301与收纳导向槽202滑动连接，以便于降低导向链块3沿收纳导向槽202滑动时的阻力，避免导向链块3卡住。

如图1、图2、图3、图4、图5、图10、图11和图12所示，优选的，装置的主钻头1和岩心分离管2通过钻具套管5驱动转动，使用时钻具套管5需要接入海洋钻机上，而钻具套管5的上下两端分别设在有锥形套筒501和锥形接头502，锥形套筒501和锥形接头502之间通过螺纹可拆卸连接，从而钻具套管5通过锥形套筒501和锥形接头502可以延长连接，同时与岩心分离管2相互连接，并且岩心分离管2中的液压伸缩杆4通过液压控制，而钻具套管5的侧壁中间还设置有竖向导压管504，竖向导压管504与液压控制管404相互连接，在钻具套管5相互连接时，多个竖向导压管504也首尾相通，便于通过竖向导压管504接入顶端钻机的液压设备，对岩心分离管2中的液压伸缩杆4进行控制。

如图1、图3、图4、图5、图6、图10、图11和图12所示，优选的，装置的岩心分离管2的内侧上端设置有环形让位槽201，导向开口206位于岩心分离管2的内壁下端，所以单元取心管6沿钻具套管5向下滑动至岩心分离管2中时，下半部分会嵌入环形让位槽201，由于环形让位槽201的内径大于单元取心管6的外径，并且单元取心管6的上下两端均设置有取心开口601，所以单元取心管6可以通过取心开口601嵌套至位于环形让位槽201中的岩心外侧，同时取心开口601的中间设置有锥形导向套602，以便于嵌套时进行导向，同时钻具套管5的内壁中间环绕设置有多个滚轮导向槽503，单元取心管6的外壁中间环绕设置有多个导向滚轮603，单元取心管6可以通过导向滚轮603沿滚轮导向槽503滑动，进而便于沿钻具套管5上下移动，以便于进行取心工作。

如图1、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11和图12所示，优选的，装置通过单元取心管6嵌套至分离的岩心外侧，对岩心进行夹持，并将岩心沿钻具套管5向上提出完成取心工作，而单元取心管6的内壁中间环绕设置有多个嵌合收纳槽7，导向夹持块701位于嵌合收纳槽7的内侧，嵌合收纳槽7与导向夹持块701之间尺寸相互配合，弧形夹持块的底端设置有夹持转轴704，弧形夹持块通过夹持转轴704与单元取心管6转动连接，弧形夹持块靠近单元取心管6中心处一侧设置有弧形导向面702，弧形导向面702的中间设置有多个夹持齿703，并且弧形夹持块倾斜向上设置，所以当单元取心管6向下移动嵌套至分离的岩心外侧时，岩心会推动弧形夹持块沿夹持转轴704向嵌合收纳槽7一侧转动，使弧形夹持块一部分收纳至嵌合收纳槽7中，避免对岩心造成阻碍，而岩心要向下移动时，会通过夹持齿703带动弧形夹持块沿夹持转轴704向单元取心管6中心处移动，从而使环绕设置的多个导向夹持块701夹持固定岩心，岩心越向下移动，夹持越紧固，从而使岩心无法向下移动，单元取心管6便可以带动其中的岩心沿钻具套管5向上提出完成取心工作。

如图1、图4、图5、图6、图7、图9、图10、图11、图12和图13所示，优选的，装置通过单元取心管6夹持收纳分离的岩心，而单元取心管6的取心开口601的中间设置有封闭球阀8，封闭球阀8的内侧嵌合设置有球型阀芯801，球型阀芯801的中间设置有贯通开口802，贯通开口802与单元取心管6的内径尺寸相等，所以当贯通开口802与单元取心管6位于同一直线上时，岩心可以沿贯通开口802进入单元取心管6内部，同时球型阀芯801的左右两侧均设置有调节转轴803，球型阀芯801通过调节转轴803与单元取心管6转动连接，在岩心沿贯通开口802进入单元取心管6内部后，可以转动调节转轴803以驱动球型阀芯801同步转动，使贯通开口802与单元取心管6相互错合，进而通过封闭球阀8封闭单元取心管6上下的取心开口601，以便于使岩心可以持续处于海底和岩层中的压力环境中，进而实现岩心的原压取样工作，避免岩心中物质流失或发生变化，而单元取心管6通过牵引钢索605牵引上下移动，单元取心管6顶端与牵引钢索605底端之间则设置有半环牵引架604，牵引钢索605通过半环牵引架604与单元取心管6连接，而半环牵引架604与单元取心管6转动连接，便于进行折叠让位使岩心可以由单元取心管6顶端取心开口601取出，并且牵引钢索605与半环牵引架604之间转动连接，便于进行转取时牵引单元取心管6上下移动，提高效率。

如图1、图4、图5、图6、图7、图9、图10、图11、图12和图13所示，优选的，装置的单元取心管6上下两端可以通过封闭球阀8进行封闭，而调节转轴803的轴端设置有调节齿轮804，单元取心管6的侧壁中间竖向设置有竖直导向槽9，竖直导向槽9的内侧嵌合滑动设置有联动滑块901，联动滑块901的中间设置有调节齿条902，调节齿条902与调节齿轮804之间相互啮合，联动滑块901的顶端连接设置有调节伸缩杆903，调节伸缩杆903牵引联动滑块901沿竖直导向槽9上下滑动，进而通过调节齿条902驱动所有调节齿轮804同步转动，进而驱动球型阀芯801同步转动，以对单元取心管6上下两端的封闭球阀8同步进行调节，使其开放或封闭，使用时更加灵活方便。

使用时，将装置整体与海洋钻机相互连接，然后通过连接多个钻具套管5，并通过钻具套管5驱动主钻头1和其中间设置的钻孔套管101转动，以进行钻孔工作，主钻头1、岩心分离管2和钻具套管5逐渐向下移动，而钻孔套管101钻取的岩心则沿钻孔套管101反向向上移动，以伸入岩心分离管2和钻具套管5内部，钻取一定长度的岩心后停止转动，此时位于导向开口206上方的岩心长度便是后续取样岩心的尺寸，从而可以根据需求调节获取所需尺寸的岩心样本，然后通过液压控制管404向竖向液压套401输送泵送液压油，以推动顶压活塞402上下移动，进而通过活塞顶杆403带动多段导向链块3同步移动，而多段导向链块3构成柔性连接结构，通过液压伸缩杆4的推动带动破碎顶头303沿导向开口206水平伸出，以顶压破碎岩心，将位于岩心分离管2中的岩心顶压破碎分离为上下两段，将与下方岩层相连的岩心单独取下最上侧的一段，然后可以继续转动，通过循环转动和破碎使单元取心管6和钻具套管5堆叠多段岩心，然后单元取心管6沿钻具套管5向下移动，当单元取心管6向下移动嵌套至最上段分离的岩心外侧时，岩心会推动弧形夹持块沿夹持转轴704向嵌合收纳槽7一侧转动，使弧形夹持块一部分收纳至嵌合收纳槽7中，避免对岩心造成阻碍，而岩心要向下移动时，会通过夹持齿703带动弧形夹持块沿夹持转轴704向单元取心管6中心处移动，从而使环绕设置的多个导向夹持块701夹持固定岩心，岩心越向下移动，夹持越紧固，从而使岩心无法向下移动，需要保持岩心的上下两端均位于单元取心管6的封闭球阀8内侧，以将岩心嵌套收纳在其中，然后通过牵引钢索605牵引单元取心管6沿岩心分离管2向上移动一段距离后，调节伸缩杆903牵引联动滑块901沿竖直导向槽9上下滑动，进而通过调节齿条902驱动所有调节齿轮804同步转动，进而驱动球型阀芯801同步转动，使贯通开口802与单元取心管6相互错合，通过封闭球阀8封闭单元取心管6上下的取心开口601，使岩心持续处于海底和岩层中的压力环境中，进而实现岩心的原压取样工作，然后向上提出并由最上段岩心分离管2取出，进而可以将其携带的岩心取出，完成钻孔取心工作，通过循环进行钻取、破碎分离和夹持牵引工作，便可进行连续钻孔取心工作。

本发明提供的海上钻井平台海洋岩土钻孔取心装置，通过钻具套管5驱动主钻头1和钻孔套管101转动进行钻取工作，岩心通过钻孔套管101钻取后伸入岩心分离管2和钻具套管5内部，而岩心分离管2中的设置的液压伸缩杆4可以推动通过导向链块3推动破碎顶头303伸入岩心分离管2内部，将位于岩心分离管2中的岩心顶压为上下两段，然后单元取心管6可以沿钻具套管5滑动，以嵌套在破碎分离的上段岩心外侧，并通过导向夹持块701夹持固定岩心，然后单元取心管6可以通过牵引钢索605的牵引向上移动，将单元取心管6和夹持的岩心取出，以实现钻孔取心，而通过循环进行钻取、破碎分离和夹持牵引工作，便可进行连续钻孔取心工作，有利于提高取心勘测效率。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种海上钻井平台海洋岩土钻孔取心装置，包括有主钻头(1)，所述主钻头(1)的上方连接设置有多个钻具套管(5)，所述主钻头(1)的中间设置有钻孔套管(101)，其特征在于，还包括：

岩心分离管(2)，设置于所述主钻头(1)与钻具套管(5)之间，所述岩心分离管(2)的侧壁内部环绕设置有多个收纳导向槽(202)，所述收纳导向槽(202)由上至下依次由竖直段(203)、弧形段(204)和水平段(205)构成，所述水平段(205)靠近所述岩心分离管(2)一端设置有导向开口(206)，所述竖直段(203)依次通过弧形段(204)、水平段(205)和导向开口(206)与所述岩心分离管(2)的内部相互连通；

导向链块(3)，设置于所述收纳导向槽(202)的内部，所述收纳导向槽(202)的内部设置有多个导向链块(3)，多个导向链块(3)之间首尾相互转动连接，位于最底部的导向链块(3)的外侧连接设置有破碎顶头(303)；

液压伸缩杆(4)，设置于所述收纳导向槽(202)的顶端，位于最顶部的导向链块(3)与所述液压伸缩杆(4)的底端相互连接，所述液压伸缩杆(4)推动所有导向链块(3)沿收纳导向槽(202)滑动，以推动破碎顶头(303)通过导向开口(206)伸入岩心分离管(2)内部，将位于岩心分离管(2)中的岩心顶压破碎分离为上下两段；

单元取心管(6)，嵌合滑动设置于所述钻具套管(5)内部，所述单元取心管(6)的内壁中间环绕设置有多个导向夹持块(701)，所述单元取心管(6)的上方连接设置有牵引钢索(605)；

所述导向链块(3)的外壁中间设置有间隔滚轮(301)，所述导向链块(3)与所述收纳导向槽(202)之间尺寸相互配合，所述导向链块(3)通过所述间隔滚轮(301)与所述收纳导向槽(202)滑动连接；

所述液压伸缩杆(4)主要包括竖向液压套(401)，所述竖向液压套(401)的内侧嵌套滑动设置有顶压活塞(402)，所述顶压活塞(402)的下方连接设置有活塞顶杆(403)，所述活塞顶杆(403)的底端与位于所述收纳导向槽(202)内部最顶部的导向链块(3)相互连接，所述竖向液压套(401)的顶端连接设置有液压控制管(404)；

所述单元取心管(6)的上下两端均设置有取心开口(601)，所述取心开口(601)的中间设置有锥形导向套(602)，所述岩心分离管(2)的内侧上端设置有环形让位槽(201)，所述环形让位槽(201)的内径大于所述单元取心管(6)的外径，所述导向开口(206)位于所述岩心分离管(2)的内壁下端；

所述取心开口(601)的中间设置有封闭球阀(8)，所述封闭球阀(8)的内侧嵌合设置有球型阀芯(801)，所述球型阀芯(801)的中间设置有贯通开口(802)，所述贯通开口(802)与所述单元取心管(6)的内径尺寸相等，所述球型阀芯(801)的左右两侧均设置有调节转轴(803)，所述调节转轴(803)的轴向中心线与所述单元取心管(6)的竖直中心线之间相互垂直，所述球型阀芯(801)通过所述调节转轴(803)与单元取心管(6)转动连接。

2.根据权利要求1所述的海上钻井平台海洋岩土钻孔取心装置，其特征在于，所述主钻头(1)还包括超径钻头(103)，所述超径钻头(103)环绕设置于所述钻孔套管(101)的外侧，所述钻孔套管(101)的底端设置有钻取开口(102)，所述超径钻头(103)的直径大于所述岩心分离管(2)和钻具套管(5)的外径，所述钻孔套管(101)、单元取心管(6)以及岩心分离管(2)的内径相等。

3.根据权利要求1所述的海上钻井平台海洋岩土钻孔取心装置，其特征在于，所述钻具套管(5)的上下两端分别设在有锥形套筒(501)和锥形接头(502)，所述锥形套筒(501)和所述锥形接头(502)之间通过螺纹可拆卸连接，所述岩心分离管(2)的顶端也设置有锥形套筒(501)，所述钻具套管(5)的侧壁中间设置有竖向导压管(504)，所述竖向导压管(504)与所述液压控制管(404)相互连接。

4.根据权利要求1所述的海上钻井平台海洋岩土钻孔取心装置，其特征在于，所述钻具套管(5)的内壁中间环绕设置有多个滚轮导向槽(503)，所述滚轮导向槽(503)的竖直中心线与所述钻具套管(5)的竖直中心线相互平行，所述单元取心管(6)的外壁中间环绕设置有多个导向滚轮(603)，所述导向滚轮(603)与所述滚轮导向槽(503)一一相互对应设置且尺寸相互配合，所述导向滚轮(603)的轴向中心线与所述滚轮导向槽(503)的竖直中心线相互垂直。

5.根据权利要求1所述的海上钻井平台海洋岩土钻孔取心装置，其特征在于，所述调节转轴(803)的轴端设置有调节齿轮(804)，所述单元取心管(6)的侧壁中间竖向设置有竖直导向槽(9)，所述竖直导向槽(9)的内侧嵌合滑动设置有联动滑块(901)，所述联动滑块(901)的中间设置有调节齿条(902)，所述调节齿条(902)与所述调节齿轮(804)之间相互啮合，所述联动滑块(901)的顶端连接设置有调节伸缩杆(903)，所述调节伸缩杆(903)牵引联动滑块(901)沿竖直导向槽(9)上下滑动，进而通过调节齿条(902)驱动所有调节齿轮(804)同步转动。