CN216642043U - 一种方便石油开采设备脱芯的取芯钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种方便石油开采设备脱芯的取芯钻头，包括支撑管和卡紧单元；支撑管：其下端环形阵列设有钻齿，钻齿下端的安装槽内均设有金刚石复合片，支撑管的上端设有锥形连接管，锥形连接管的外弧面与钻管的下端活动擦接，支撑管上端的边缘处环形阵列设有插块，钻管的下端环形阵列开设有插槽，插块分别与竖向对应的插槽活动插接，锥形连接管的外弧面环形阵列开设有插孔，钻管外弧面的螺纹孔内部均螺纹连接有短螺柱，短螺柱靠近钻管轴心的一端均设有插柱，该方便石油开采设备脱芯的取芯钻头，可以自动利用机械组件将岩土芯进行卡紧，不需要使用钻渣将岩土芯，进而方便岩土芯的取出。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油开采技术领域，具体为一种方便石油开采设备脱芯的取芯钻头。
背景技术
石油埋藏在地下有孔隙裂缝的岩石中，石油工程师为了了解地层中油气的真实面貌，总是希望从井下取出含有油气的岩芯来，目前，们为了分析井下的地层和油砂，多采用常规钻井进行钻井取芯，钻井取芯时，石油开采设备钻管的最下端会安装有取芯钻头，取芯钻头在垂直载荷和扭矩的联合作用下，对井底的岩石进行环形破碎，中间保留一圆柱状岩芯进入钻管中，当钻进取芯到一定长度后，采用与工具相匹配的方法和措施，将钻头端部的岩芯割断后起钻，岩土芯和取芯钻头一起提出地面，即可取出岩芯筒内的岩芯，但目前为了保证岩土芯能随钻管同步进行移动，一般会在钻管内腔顶部焊接截齿，截齿破碎岩芯形成钻渣，钻渣将不断填充到岩芯与筒壁之间，进而利用钻渣将岩土芯卡紧，进而容易造成岩土芯完全卡入到钻管的内部，进而造成设备脱芯困难，造成了使用的不便，为此，我们提出一种方便石油开采设备脱芯的取芯钻头。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种方便石油开采设备脱芯的取芯钻头，能自动对岩土芯进行卡紧，进而方便驱动岩土芯的同步上移和取出，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种方便石油开采设备脱芯的取芯钻头，包括支撑管和卡紧单元；
支撑管：其下端环形阵列设有钻齿，钻齿下端的安装槽内均设有金刚石复合片，支撑管的上端设有锥形连接管，锥形连接管的外弧面与钻管的下端活动擦接，支撑管上端的边缘处环形阵列设有插块，钻管的下端环形阵列开设有插槽，插块分别与竖向对应的插槽活动插接，锥形连接管的外弧面环形阵列开设有插孔，钻管外弧面的螺纹孔内部均螺纹连接有短螺柱，短螺柱靠近钻管轴心的一端均设有插柱，插柱分别与相邻的插孔活动插接；
卡紧单元：均设置于支撑管的内部，在上移的过程钻头的头部可以自动将岩土芯卡紧，然后使岩土芯同步上移，上移后可以简单方便的将钻头的头部与设备的钻管分离，进而岩土芯可以方便的从钻管移出，然后可以对岩土芯进行取样和破碎，进而大大提高了使用时的便利性。
进一步的，所述卡紧单元包括转轴和挡块，所述转轴均设置于支撑管外弧面的长安装孔内部，转轴的外弧面中转动连接有挡块，挡块分别与支撑管内弧壁的避让槽滑动连接，方便对岩土芯进行卡紧。
进一步的，所述卡紧单元还包括弹簧片，所述弹簧片分别设置于支撑管内弧壁的避让槽内部，弹簧片的上端分别与挡块的上端滑动连接，保证挡块始终与岩土芯接触。
进一步的，所述卡紧单元还包括锥形齿，所述挡块的上端均对称设有锥形齿，方便挡块将岩土芯卡紧。
进一步的，所述卡紧单元还包括定位滑槽和定位块，所述定位滑槽分别开设于挡块的上端，定位块分别设置于支撑管内弧壁避让槽的上侧壁，定位块分别与相邻的定位滑槽滑动连接，限制挡块的移动范围。
进一步的，所述短螺柱远离钻管轴心的一端均开设有内六方槽，方便短螺柱的旋转。
进一步的，所述钻管的内部环形阵列开设有齿形槽一，锥形连接管的上端环形阵列开设有齿形槽二，齿形槽一和齿形槽二配合设置，增强钻管与连接管头部的连接强度。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本方便石油开采设备脱芯的取芯钻头，具有以下好处：
支撑管通过转轴带动挡块向上移动，进而挡块上端的锥形齿与内部的岩土芯产生相对的滑动，并且岩土芯相对向下移动，进而向上倾斜的锥形齿会刺入到岩土芯表面，同时在岩土芯的作用下会驱使挡块绕转轴旋转，并且会使挡块的上端向靠近岩土芯的方向移动，进而多个挡块上的锥形齿会将岩土芯卡着，岩土芯随钻管同步上移移出地面，然后使用内六方扳手插入到内六方槽内部然后旋转并取下短螺柱和插柱，进而可以使锥形连接管和钻管进行分离，然后可以继续上移钻管，进而岩土芯可以顺利的从钻管的内部移出，然后可以使用工具对岩土芯进行取样和破碎，在上移的过程钻头的头部可以自动将岩土芯卡紧，然后使岩土芯同步上移，上移后可以简单方便的将钻头的头部与设备的钻管分离，进而岩土芯可以方便的从钻管移出，然后可以对岩土芯进行取样和破碎，进而大大提高了使用时的便利性。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型A处放大结构示意图。
图中：1支撑管、2钻齿、3金刚石复合片、4锥形连接管、5钻管、6短螺柱、7插柱、8插孔、9卡紧单元、91转轴、92弹簧片、93挡块、94锥形齿、95定位滑槽、96定位块、10内六方槽、11插块、12插槽、13齿形槽一、14齿形槽二。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-2，本实施例提供一种技术方案：一种方便石油开采设备脱芯的取芯钻头，包括支撑管1和卡紧单元9；
支撑管1：其下端环形阵列设有钻齿2，钻齿2下端的安装槽内均设有金刚石复合片3，支撑管1的上端设有锥形连接管4，锥形连接管4的外弧面与钻管5的下端活动擦接，支撑管1上端的边缘处环形阵列设有插块11，钻管5的下端环形阵列开设有插槽12，插块11分别与竖向对应的插槽12活动插接，锥形连接管4的外弧面环形阵列开设有插孔8，钻管5外弧面的螺纹孔内部均螺纹连接有短螺柱6，短螺柱6靠近钻管5轴心的一端均设有插柱7，插柱7分别与相邻的插孔8活动插接，短螺柱6远离钻管5轴心的一端均开设有内六方槽10，钻管5的内部环形阵列开设有齿形槽一13，锥形连接管4的上端环形阵列开设有齿形槽二14，齿形槽一13和齿形槽二14配合设置，使用时石油开采设备带动钻管5旋转，钻管5将通过插槽12带动插块11旋转，进而插块11带动支撑管1旋转，由于齿形槽一13和齿形槽二14的开设，钻管5会通过插接的锥形连接管4带动支撑管1旋转，进而支撑管1带动钻齿2做圆周运动，进而金刚石复合片3对岩土进行环形的切割，并且随着对岩土的切割，同理钻管5还会带动钻齿2下移，进而金刚石复合片3可以对岩土进行连续的切割，同时中心的岩土将停留在支撑管1、锥形连接管4和钻管5的内部，当需要取芯上移时，通过外部的作用力将内部岩土的根部截断，然后钻管5带动短螺柱6上移，短螺柱6将通过插柱7和插孔8带动锥形连接管4向上移动，进而锥形连接管4带动支撑管1向上移动。
卡紧单元9：均设置于支撑管1的内部，卡紧单元9包括转轴91和挡块93，转轴91均设置于支撑管1外弧面的长安装孔内部，转轴91的外弧面中转动连接有挡块93，挡块93分别与支撑管1内弧壁的避让槽滑动连接，挡块93的上下两端均为弧形，并且弧形的轴心与转轴91的轴心重合，卡紧单元9还包括弹簧片92，弹簧片92分别设置于支撑管1内弧壁的避让槽内部，弹簧片92的上端分别与挡块93的上端滑动连接，卡紧单元9还包括锥形齿94，挡块93的上端均对称设有锥形齿94，卡紧单元9还包括定位滑槽95和定位块96，定位滑槽95分别开设于挡块93的上端，定位块96分别设置于支撑管1内弧壁避让槽的上侧壁，定位块96分别与相邻的定位滑槽95滑动连接，定位滑槽95和定位块96限制挡块93的运动范围，同时中心的岩土将停留在支撑管1、锥形连接管4和钻管5的内部，随着岩土与支撑管1的相对运动，岩土将会挤压挡块93，驱使挡块93向支撑管1内弧壁避让槽的内部移动，然后挡块93会驱使弹簧片92发生弹性形变，进而弹簧片92的上端与挡块93会发生相对的滑动，支撑管1通过转轴91带动挡块93向上移动，进而挡块93上端的锥形齿94与内部的岩土芯产生相对的滑动，并且岩土芯相对向下移动，进而向上倾斜的锥形齿94会刺入到岩土芯表面，同时在岩土芯的作用下会驱使挡块93绕转轴91旋转，并且会使挡块93的上端向靠近岩土芯的方向移动，进而多个挡块93上的锥形齿94会将岩土芯卡着，岩土芯随钻管5同步上移移出地面，然后使用内六方扳手插入到内六方槽10内部然后旋转并取下短螺柱6和插柱7，进而可以使锥形连接管4和钻管5进行分离，然后可以继续上移钻管5，进而岩土芯可以顺利的从钻管5的内部移出，然后可以使用工具对岩土芯进行取样和破碎。
本实用新型提供的一种方便石油开采设备脱芯的取芯钻头的工作原理如下：使用时石油开采设备带动钻管5旋转，钻管5将通过插槽12带动插块11旋转，进而插块11带动支撑管1旋转，由于齿形槽一13和齿形槽二14的开设，钻管5会通过插接的锥形连接管4带动支撑管1旋转，进而支撑管1带动钻齿2做圆周运动，进而金刚石复合片3对岩土进行环形的切割，并且随着对岩土的切割，同理钻管5还会带动钻齿2下移，进而金刚石复合片3可以对岩土进行连续的切割，同时中心的岩土将停留在支撑管1、锥形连接管4和钻管5的内部，随着岩土与支撑管1的相对运动，岩土将会挤压挡块93，驱使挡块93向支撑管1内弧壁避让槽的内部移动，然后挡块93会驱使弹簧片92发生弹性形变，进而弹簧片92的上端与挡块93会发生相对的滑动，当需要取芯上移时，通过外部的作用力将内部岩土的根部截断，然后钻管5带动短螺柱6上移，短螺柱6将通过插柱7和插孔8带动锥形连接管4向上移动，进而锥形连接管4带动支撑管1向上移动，支撑管1通过转轴91带动挡块93向上移动，进而挡块93上端的锥形齿94与内部的岩土芯产生相对的滑动，并且岩土芯相对向下移动，进而向上倾斜的锥形齿94会刺入到岩土芯表面，同时在岩土芯的作用下会驱使挡块93绕转轴91旋转，并且会使挡块93的上端向靠近岩土芯的方向移动，进而多个挡块93上的锥形齿94会将岩土芯卡着，岩土芯随钻管5同步上移移出地面，然后使用内六方扳手插入到内六方槽10内部然后旋转并取下短螺柱6和插柱7，进而可以使锥形连接管4和钻管5进行分离，然后可以继续上移钻管5，进而岩土芯可以顺利的从钻管5的内部移出，然后可以使用工具对岩土芯进行取样和破碎。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种方便石油开采设备脱芯的取芯钻头，其特征在于：包括支撑管(1)和卡紧单元(9)；
支撑管(1)：其下端环形阵列设有钻齿(2)，钻齿(2)下端的安装槽内均设有金刚石复合片(3)，支撑管(1)的上端设有锥形连接管(4)，锥形连接管(4)的外弧面与钻管(5)的下端活动擦接，支撑管(1)上端的边缘处环形阵列设有插块(11)，钻管(5)的下端环形阵列开设有插槽(12)，插块(11)分别与竖向对应的插槽(12)活动插接，锥形连接管(4)的外弧面环形阵列开设有插孔(8)，钻管(5)外弧面的螺纹孔内部均螺纹连接有短螺柱(6)，短螺柱(6)靠近钻管(5)轴心的一端均设有插柱(7)，插柱(7)分别与相邻的插孔(8)活动插接；
卡紧单元(9)：均设置于支撑管(1)的内部。
2.根据权利要求1所述的一种方便石油开采设备脱芯的取芯钻头，其特征在于：所述卡紧单元(9)包括转轴(91)和挡块(93)，所述转轴(91)均设置于支撑管(1)外弧面的长安装孔内部，转轴(91)的外弧面中转动连接有挡块(93)，挡块(93)分别与支撑管(1)内弧壁的避让槽滑动连接。
3.根据权利要求2所述的一种方便石油开采设备脱芯的取芯钻头，其特征在于：所述卡紧单元(9)还包括弹簧片(92)，所述弹簧片(92)分别设置于支撑管(1)内弧壁的避让槽内部，弹簧片(92)的上端分别与挡块(93)的上端滑动连接。
4.根据权利要求2所述的一种方便石油开采设备脱芯的取芯钻头，其特征在于：所述卡紧单元(9)还包括锥形齿(94)，所述挡块(93)的上端均对称设有锥形齿(94)。
5.根据权利要求2所述的一种方便石油开采设备脱芯的取芯钻头，其特征在于：所述卡紧单元(9)还包括定位滑槽(95)和定位块(96)，所述定位滑槽(95)分别开设于挡块(93)的上端，定位块(96)分别设置于支撑管(1)内弧壁避让槽的上侧壁，定位块(96)分别与相邻的定位滑槽(95)滑动连接。
6.根据权利要求1所述的一种方便石油开采设备脱芯的取芯钻头，其特征在于：所述短螺柱(6)远离钻管(5)轴心的一端均开设有内六方槽(10)。
7.根据权利要求1所述的一种方便石油开采设备脱芯的取芯钻头，其特征在于：所述钻管(5)的内部环形阵列开设有齿形槽一(13)，锥形连接管(4)的上端环形阵列开设有齿形槽二(14)，齿形槽一(13)和齿形槽二(14)配合设置。
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