專利名稱：一種用于天然氣水合物的鉆井及取心兩用鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種地質(zhì)勘探中的鉆井及取心，特別涉及一種用于天然氣水合物的鉆井 及取心兩用鉆頭。
背景技術(shù)：
21世紀(jì)世界能源消費(fèi)總量將持續(xù)增長(zhǎng)，能源構(gòu)成將發(fā)生重大變革，石油和天然氣在21 世紀(jì)中葉趨于枯竭，煤炭是承上啟下的過渡能源，天然氣水合物被譽(yù)為21世紀(jì)的新能源。lm:i 的"可燃冰"燃燒，可以釋放164m3的甲垸天然氣。據(jù)稱，在世界大洋中，天然氣水合物的總 量換算成甲烷氣體，高達(dá)2億億立方米，其含碳量比迄今世界上所有已知所有石油、天然氣、 煤炭礦產(chǎn)總量大2倍，海底可燃冰的儲(chǔ)量夠人類使用1000年。要明確我國(guó)天然氣水合物儲(chǔ)量、 分布位置及成藏條件，就必須靠鉆探取樣的方法獲得水合物的原始樣品。為了滿足水合物調(diào) 查及探測(cè)的實(shí)際要求，需要發(fā)明一種即能夠鉆井又能夠?qū)崿F(xiàn)取芯作業(yè)的兩用鉆頭。
目前已有的天然氣水合物取心鉆具，是通過重力作用，刀頭切入巖心，進(jìn)行取心作業(yè)， 但這種取心裝置取心長(zhǎng)度受到重力捶擊作用的限制，取心長(zhǎng)度有限，且只能取出海底表層巖 樣，甚至當(dāng)巖心較硬時(shí)，無法切入巖心，取樣失敗。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于推廣應(yīng)用和配 套、成本低的鉆井及取心兩用鉆頭。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是 一種用于天然氣水合物的鉆井及取 心兩用鉆頭，包括鉆頭體、鉆頭芯和限位環(huán)，其特征在于所述鉆頭芯通過兩凸鍵連接在所 述鉆頭體內(nèi)；所述限位環(huán)將鉆頭芯固定在鉆頭體內(nèi)；所述鉆頭體內(nèi)加工有兩個(gè)突出的凸鍵； 鉆頭芯外部加工有兩個(gè)凹陷的凹槽，鉆頭體與鉆頭芯通過兩凸鍵與兩凹槽連接在一起。
所述限位環(huán)呈圓環(huán)狀，焊接在鉆頭體內(nèi)部頂端；在限位環(huán)表面上焊接有三個(gè)彈性爪，以 固定鉆頭芯的位置。
所述鉆頭體內(nèi)加工有一臺(tái)階面，鉆頭芯外部加工有一臺(tái)階面，所述兩臺(tái)階面接觸，以限 制鉆頭芯在所述鉆頭體中的位置。
所述鉆頭芯中空，加工有一臺(tái)階面，以便于鉆頭芯的安裝和拆卸。
本實(shí)用新型的有益效果是，這種天然氣水合物鉆井及取心兩用鉆頭不起鉆即可實(shí)現(xiàn)取心作業(yè)，節(jié)約了取芯時(shí)間，保證巖心的整體質(zhì)量；配合鉆頭芯安裝和拆卸工具，可以實(shí)現(xiàn)任意
巖層的取心、取樣操作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠。


圖1是本實(shí)用新型的縱剖視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實(shí)用新型的鉆頭體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本實(shí)用新型的鉆頭芯結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是本實(shí)用新型的限位環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是圖4限位環(huán)結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖中l(wèi).鉆頭體，2.凸鍵，3.鉆頭體內(nèi)臺(tái)階面，4.螺紋，5.鉆頭芯，6.凹槽，7.鉆頭芯 外臺(tái)階面，8.鉆頭芯內(nèi)臺(tái)階面，9.限位環(huán)，IO.彈性爪。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例如圖l、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本 實(shí)用新型包括鉆頭體l、鉆頭芯5和限位環(huán)9，所述鉆頭芯5通過凸鍵2連接在所述鉆頭體1 內(nèi)；所述限位環(huán)9將所述鉆頭芯5固定在所述鉆頭體1內(nèi)。所述鉆頭體1內(nèi)加工有兩個(gè)突出 的凸鍵2;鉆頭芯外部加工有兩個(gè)凹陷的凹槽6，鉆頭體1與鉆頭芯5通過兩凸鍵2與兩凹槽 6連接在一起。所述限位環(huán)9呈圓環(huán)狀，焊接在鉆頭體l內(nèi)部頂端；在限位環(huán)9表面上焊接 有三個(gè)彈性爪10,以固定鉆頭芯5的位置。所述鉆頭體1內(nèi)加工有一個(gè)鉆頭體內(nèi)臺(tái)階面3， 鉆頭芯5外部加工有一個(gè)鉆頭芯外臺(tái)階面7，所述兩臺(tái)階面接觸，以限制鉆頭芯5在所述鉆 頭體1中的位置。所述鉆頭芯5中空，加工有鉆頭芯內(nèi)臺(tái)階面8，以便于鉆頭芯的安裝和拆 卸。
本實(shí)用新型所述的一種用于天然氣水合物的鉆井及取心兩用鉆頭在進(jìn)行取心作業(yè)與鉆井 前，用專用安裝工具將鉆頭芯5安裝在鉆頭體1內(nèi)。此時(shí)，鉆頭芯外臺(tái)階面7與鉆頭體內(nèi)臺(tái) 階面3相接觸，防止鉆頭芯5從鉆頭體1內(nèi)脫落；鉆頭芯兩凹槽6與鉆頭體兩凸鍵2進(jìn)行鍵 連接，以獲得轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩；限位環(huán)9焊接在鉆頭體1內(nèi)部頂端，其三個(gè)彈性爪10與鉆頭芯5頂 部接觸，限制鉆頭芯5的軸向移動(dòng)。鉆頭體1通過螺紋4安裝在鉆柱下部，并下到井底，開 始鉆井。鉆井中，鉆頭體1和鉆頭芯5隨著鉆柱的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，破碎巖石。鉆到可取心巖層 后，采用專用工具，將限位環(huán)9的三個(gè)彈性爪10擠向鉆頭體內(nèi)壁，取出鉆頭芯5，然后用繩 索下入保真取心筒，進(jìn)行取心作業(yè)。取心結(jié)束后，回收繩索將保真取心筒取出，完成取心作 業(yè)。
權(quán)利要求1. 一種用于天然氣水合物的鉆井及取心兩用鉆頭，包括鉆頭體(1)、鉆頭芯(5)和限位環(huán)(9)，其特征在于所述鉆頭芯(5)通過凸鍵(2)連接在鉆頭體(1)內(nèi)；所述限位環(huán)(9)將鉆頭芯(5)固定在鉆頭體(1)內(nèi)；鉆頭體(1)內(nèi)加工有兩個(gè)突出的凸鍵(2)，鉆頭芯外部加工有兩個(gè)凹陷的凹槽(6)，鉆頭體(1)與鉆頭芯(5)通過兩凸鍵(2)與兩凹槽(6)連接在一起。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述一種用于天然氣水合物的鉆井及取心兩用鉆頭，其特征在于限位環(huán) (9)呈圓環(huán)狀，焊接在鉆頭體(1)內(nèi)部頂端；在限位環(huán)(9)表面上焊接有三個(gè)彈性爪(10)，以固定鉆頭芯(5)的位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述一種用于天然氣水合物的鉆井及取心兩用鉆頭，其特征在于鉆頭體(1)內(nèi)部加工有一個(gè)鉆頭體內(nèi)臺(tái)階面(3)，鉆頭芯外部加工有一個(gè)鉆頭芯外臺(tái)階面(7)，鉆 頭體內(nèi)臺(tái)階面(3)與鉆頭芯外臺(tái)階面(7)接觸，以限制鉆頭芯(5)在鉆頭體(1)中的位 置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述一種用于天然氣水合物的鉆井及取心兩用鉆頭，其特征在于鉆頭芯(5)中空，加工有一個(gè)鉆頭芯內(nèi)臺(tái)階面(8)，以便于鉆頭芯(5)的安裝和拆卸。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于天然氣水合物的鉆井及取心兩用鉆頭，屬于地質(zhì)找礦勘探提取原始地質(zhì)樣品裝置技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括鉆頭體、鉆頭芯和限位環(huán)，其特征在于鉆頭體內(nèi)加工有兩個(gè)突出的凸鍵，鉆頭芯外部加工有兩個(gè)凹陷的凹槽，鉆頭體與鉆頭芯通過兩凸鍵與兩凹槽連接在一起；限位環(huán)呈圓環(huán)狀，表面上焊接有三個(gè)彈性爪，將鉆頭芯固定在鉆頭體內(nèi)；鉆頭體內(nèi)加工有一臺(tái)階面，鉆頭芯外部加工有一臺(tái)階面，兩臺(tái)階面接觸，以限制鉆頭芯在鉆頭體中的位置；鉆頭芯中空，加工有一臺(tái)階面，以便于鉆頭芯的安裝和拆卸。這種鉆井及取心兩用鉆頭不起鉆即可實(shí)現(xiàn)取心作業(yè)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠。
文檔編號(hào)E21B10/00GK201258688SQ200820064169
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
發(fā)明者劉清友, 姜正陸, 朱海燕, 王國(guó)榮 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)