CN201258688Y - 一种用于天然气水合物的钻井及取心两用钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于天然气水合物的钻井及取心两用钻头，属于地质找矿勘探提取原始地质样品装置技术领域。本实用新型包括钻头体、钻头芯和限位环，其特征在于：钻头体内加工有两个突出的凸键，钻头芯外部加工有两个凹陷的凹槽，钻头体与钻头芯通过两凸键与两凹槽连接在一起；限位环呈圆环状，表面上焊接有三个弹性爪，将钻头芯固定在钻头体内；钻头体内加工有一台阶面，钻头芯外部加工有一台阶面，两台阶面接触，以限制钻头芯在钻头体中的位置；钻头芯中空，加工有一台阶面，以便于钻头芯的安装和拆卸。这种钻井及取心两用钻头不起钻即可实现取心作业，结构简单，工作可靠。

Description

一种用于天然气水合物的钻井及取心两用钻头

所属技术领域

本实用新型涉及一种地质勘探中的钻井及取心，特别涉及一种用于天然气水合物的钻井及取心两用钻头。

背景技术

21世纪世界能源消费总量将持续增长，能源构成将发生重大变革，石油和天然气在21世纪中叶趋于枯竭，煤炭是承上启下的过渡能源，天然气水合物被誉为21世纪的新能源。1m³的“可燃冰”燃烧，可以释放164m³的甲烷天然气。据称，在世界大洋中，天然气水合物的总量换算成甲烷气体，高达2亿亿立方米，其含碳量比迄今世界上所有已知所有石油、天然气、煤炭矿产总量大2倍，海底可燃冰的储量够人类使用1000年。要明确我国天然气水合物储量、分布位置及成藏条件，就必须靠钻探取样的方法获得水合物的原始样品。为了满足水合物调查及探测的实际要求，需要发明一种即能够钻井又能够实现取芯作业的两用钻头。

目前已有的天然气水合物取心钻具，是通过重力作用，刀头切入岩心，进行取心作业，但这种取心装置取心长度受到重力捶击作用的限制，取心长度有限，且只能取出海底表层岩样，甚至当岩心较硬时，无法切入岩心，取样失败。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供了一种结构简单、便于推广应用和配套、成本低的钻井及取心两用钻头。

本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种用于天然气水合物的钻井及取心两用钻头，包括钻头体、钻头芯和限位环，其特征在于：所述钻头芯通过两凸键连接在所述钻头体内；所述限位环将钻头芯固定在钻头体内；所述钻头体内加工有两个突出的凸键；钻头芯外部加工有两个凹陷的凹槽，钻头体与钻头芯通过两凸键与两凹槽连接在一起。

所述限位环呈圆环状，焊接在钻头体内部顶端；在限位环表面上焊接有三个弹性爪，以固定钻头芯的位置。

所述钻头体内加工有一台阶面，钻头芯外部加工有一台阶面，所述两台阶面接触，以限制钻头芯在所述钻头体中的位置。

所述钻头芯中空，加工有一台阶面，以便于钻头芯的安装和拆卸。

本实用新型的有益效果是，这种天然气水合物钻井及取心两用钻头不起钻即可实现取心作业，节约了取芯时间，保证岩心的整体质量；配合钻头芯安装和拆卸工具，可以实现任意岩层的取心、取样操作，结构简单，工作可靠。

附图说明

图1是本实用新型的纵剖视结构示意图。

图2是本实用新型的钻头体结构示意图。

图3是本实用新型的钻头芯结构示意图。

图4是本实用新型的限位环结构示意图。

图5是图4限位环结构的俯视图。

图中：1.钻头体，2.凸键，3.钻头体内台阶面，4.螺纹，5.钻头芯，6.凹槽，7.钻头芯外台阶面，8.钻头芯内台阶面，9.限位环，10.弹性爪。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型的最佳实施例：如图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型包括钻头体1、钻头芯5和限位环9，所述钻头芯5通过凸键2连接在所述钻头体1内；所述限位环9将所述钻头芯5固定在所述钻头体1内。所述钻头体1内加工有两个突出的凸键2；钻头芯外部加工有两个凹陷的凹槽6，钻头体1与钻头芯5通过两凸键2与两凹槽6连接在一起。所述限位环9呈圆环状，焊接在钻头体1内部顶端；在限位环9表面上焊接有三个弹性爪10，以固定钻头芯5的位置。所述钻头体1内加工有一个钻头体内台阶面3，钻头芯5外部加工有一个钻头芯外台阶面7，所述两台阶面接触，以限制钻头芯5在所述钻头体1中的位置。所述钻头芯5中空，加工有钻头芯内台阶面8，以便于钻头芯的安装和拆卸。

本实用新型所述的一种用于天然气水合物的钻井及取心两用钻头在进行取心作业与钻井前，用专用安装工具将钻头芯5安装在钻头体1内。此时，钻头芯外台阶面7与钻头体内台阶面3相接触，防止钻头芯5从钻头体1内脱落；钻头芯两凹槽6与钻头体两凸键2进行键连接，以获得转动扭矩；限位环9焊接在钻头体1内部顶端，其三个弹性爪10与钻头芯5顶部接触，限制钻头芯5的轴向移动。钻头体1通过螺纹4安装在钻柱下部，并下到井底，开始钻井。钻井中，钻头体1和钻头芯5随着钻柱的转动而转动，破碎岩石。钻到可取心岩层后，采用专用工具，将限位环9的三个弹性爪10挤向钻头体内壁，取出钻头芯5，然后用绳索下入保真取心筒，进行取心作业。取心结束后，回收绳索将保真取心筒取出，完成取心作业。

Claims (4)

1.一种用于天然气水合物的钻井及取心两用钻头，包括钻头体(1)、钻头芯(5)和限位环(9)，其特征在于：所述钻头芯(5)通过凸键(2)连接在钻头体(1)内；所述限位环(9)将钻头芯(5)固定在钻头体(1)内；钻头体(1)内加工有两个突出的凸键(2)，钻头芯外部加工有两个凹陷的凹槽(6)，钻头体(1)与钻头芯(5)通过两凸键(2)与两凹槽(6)连接在一起。

2.根据权利要求1所述一种用于天然气水合物的钻井及取心两用钻头，其特征在于：限位环(9)呈圆环状，焊接在钻头体(1)内部顶端；在限位环(9)表面上焊接有三个弹性爪(10)，以固定钻头芯(5)的位置。

3.根据权利要求1所述一种用于天然气水合物的钻井及取心两用钻头，其特征在于：钻头体(1)内部加工有一个钻头体内台阶面(3)，钻头芯外部加工有一个钻头芯外台阶面(7)，钻头体内台阶面(3)与钻头芯外台阶面(7)接触，以限制钻头芯(5)在钻头体(1)中的位置。

4.根据权利要求1所述一种用于天然气水合物的钻井及取心两用钻头，其特征在于：钻头芯(5)中空，加工有一个钻头芯内台阶面(8)，以便于钻头芯(5)的安装和拆卸。

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