2010-03-14 20:23:42 阅读4 评论0 字号:大中小
绳索取心钻具的型式很多,规格各异,但其基本结构大同小异。以我国最常用的S-75型钻具为例,其结构功能如下。
整套绳索取心钻具分为单动双层岩心管和打捞器两大部分。双层岩心管部分由外管总成和内管总成组成。
外管总成包括弹卡挡头1、弹卡室7、稳定接头23(上扩孔器)、外管46、下扩孔器和钻头52组成;
内管总成由捞矛头2、弹卡6、悬挂环21、到位报讯、岩心堵塞报警、单动、内管保护、调节、扶正、内管、岩心卡取等机构组成。
打捞器一般由打捞机构和安全脱卡机构组成。各机构的工作原理分述于下。
S75型绳索取心钻具双管结构 |
机构:绞链式矛头机构,弹卡定位机构,悬挂机构,到位报信机构,岩心堵塞报警机构,单动机构,内管保护机构,调节机构,扶正机构,打捞机构,安全脱卡机构 |
S75型绳索取心打捞器 |
1、绞链式矛头机构
该机构由捞矛头、定位卡块、捞矛座等组成。由于捞矛头可在其转动平面内转动180o,因在地表吊挂打捞器与内管总成卸岩心可在0~土90o内转动、变换位置,防止捞矛头从打捞器的捞钩中脱出。 2、弹卡定位机构 它是由弹卡挡头、弹卡板、张簧、弹卡室等零件组成。当内管总成在钻杆柱内下降时,张簧5使弹卡板6向外张开一定角度,并沿钻杆内壁向下滑动。当内管总成到达外管总成中的弹卡室7部位时,弹卡板在张簧的作用下继续向外张开,使两翼贴附在弹卡室的内壁上。由于弹卡室内径较大,而其上端的弹卡挡头内径较小,所以在钻进过程中可防止内管总成上串,达到定位作用。 3、悬挂机构 此机构由内管总成中的悬挂环21和外管总成中的座环22组成。悬挂环的外径稍大于座环的内径(一般相差0.5~1.Omm)。当内管总成下降到外管总成的弹卡室位置时,悬挂环21座落在座环上,使内管总成下端的卡簧座51与钻头52内台阶保持2-4mm的间隙,以防止损坏卡簧座和钻头,并保证内管的单动性能和通水性能。 4、到位报信机构 该机构由复位簧12、阀体13、定位簧14、弹簧19、组成。调节螺堵20、阀堵39、调节圈等零件组成。当内管总成在钻杆柱内由冲洗液向下压送时,阀体的粗径台阶位于定位簧14内,弹簧处于正常状态,阀体在关闭位置,冲洗液由内管总成和钻杆柱的环状间隙流通,如果内管到达外管中的预定位置,内管总成的悬挂环座落在外管中的座环上,把冲洗液的通道xx堵塞,迫使冲洗液改变流向,压缩弹簧,向下推动阀堵,直至阀体的粗径台阶移出定位簧,使阀堵打开,此时,泵压表的压力明显升高(约升高5-10atm),即表明内管总成已到达预定位置,可以开始扫孔钻进。由于定位弹簧的作用,可以防止阀堵自动关闭。所以,在钻进过程中,冲洗液流经此处几乎不消耗泵压。 根据钻孔深度的不同,通过调节螺堵20,可以改变弹簧的预紧力,以调节泵压的变化范围。 5、岩心堵塞报警机构 该机构由滑套25、轴26、蝶簧27等零件组成。钻进过程中,当发生岩(矿)心堵塞或岩(矿)心装满内管时,岩(矿)心对内管产生的顶推力压缩蝶簧,使滑套向上移动到悬挂接头38的台阶处,将通水孔堵塞,从而造成泵压升高,告诫操作者应停止钻进、捞取岩心。 6、单动机构:它由2付推力轴承29、31实现钻具单动内管。 7、内管保护机构 它是由滑动接头24、键、弹簧等件组成,又称缓冲机构。采取岩心时,拔断岩心的力使滑动接头压缩弹簧32向下移动,内管及卡簧座随之下移至钻头台阶上,从而拔断岩心的力由钻头传递到外管,以保护内管不受损坏。 8、调节机构 由调节螺母44、接头45、调节心轴等组成此机构。内外管组装在一起时,如果卡簧座与钻头内台阶之间的间隙不合适,则可以通过调节心轴和接头的相互移动进行调节(调节范围0~30mm),满足要求后,用调节螺母锁紧,以防松动。 9、扶正机构 外管总成下部的扶正环48,用于内管的导向,使内、外管保持同轴,便于岩(矿)心进入卡簧座51和内管47。 10、打捞机构 由打捞钩1、捞钩架3、重锤7和钢丝绳接头组成(见图14-2)。取心时,钢丝绳悬吊打捞器放人钻杆柱内,打捞钩靠重锤以1.5~2.Om/s的速度快速下降。由于捞钩架为圆筒状,故导向性好,当它达到内管总成上端时,能准确钩住捞矛头,把内管总成提升上来。 11、安全脱卡机构 采用一根长为lm、内径比重锤稍大的套管进行安全脱卡。套管壁上开有一斜口。当需要安全脱卡时,将此套管从斜口处套人钢丝绳上,然后下放,套管靠自重下降;行至打捞器穿过钢丝绳接头和重锤,撞击和罩住打捞钩尾部,使其张开脱离。 |