專利名稱：巖心筒限制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大致涉及鉆井裝置和方法。尤其，本發(fā)明涉及當(dāng)巖心筒在鉆柱外部處理時(shí)防止巖心筒墜落的裝置。
背景技術(shù)：
巖心鉆井(或巖心取樣)包括出于各種理由在各種深度處獲得地下地層的巖心樣品。例如，取回的巖心樣品可指示在特定地層中以及在何深度下存在或可能存在何種材料，諸如石油、貴金屬和其它期望材料。在一些情況下，巖心取樣可用于給出材料和活動(dòng)的地質(zhì)時(shí)間線。因而，巖心取樣可用于確定在特定區(qū)域中進(jìn)一步勘探的可取性。
繩索鉆井系統(tǒng)是一種常見類型的用于取回巖心樣品的鉆井系統(tǒng)。在繩索鉆井過程中，巖心鉆頭被附接至外管或鉆桿的前緣。接著隨著外管更深地下放至期望地層中，通過將組裝在一起的一系列鉆桿逐段附接而形成鉆柱。巖心筒總成接著被下放或泵送至鉆柱中。巖心筒總成通常包括用于接收巖心的巖心筒，和用于將巖心筒總成附接至繩索的頭部總成。通常，巖心筒總成被下放至鉆柱中，直到巖心筒到達(dá)外管或最遠(yuǎn)端鉆桿上的承載座為止。此時(shí)，部署頭部總成上的閂以限制巖心筒總成相對于鉆桿的移動(dòng)。一旦鎖閂，鉆柱就被旋轉(zhuǎn)、推進(jìn)和/或振動(dòng)至地層中，從而導(dǎo)致期望材料的樣品進(jìn)入巖心筒總成中。一旦獲得巖心樣品，從鉆柱取回巖心筒總成以獲得巖心樣品。繩索總成通常用于從鉆柱底部移除巖心筒(和巖心樣品)。例如，繩索可連接至打撈器總成。所述打撈器可接合連接至巖心筒總成的矛頭總成。打撈器通常經(jīng)由打撈器鎖閂機(jī)構(gòu)而連接至矛頭總成，這允許在繩索回縮時(shí)取回巖心筒。當(dāng)打撈器和巖心筒在鉆柱內(nèi)時(shí)，打撈器與巖心筒之間的對準(zhǔn)受限制，這允許打撈器鎖閂機(jī)構(gòu)恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)取回巖心樣品時(shí)，繩索和起重機(jī)通常將巖心筒總成起升，直到其從鉆柱中完全取出。一旦從鉆柱中取出，巖心筒總成的下端可移離井眼，并取回巖心樣品。一旦打撈器和巖心筒總成從鉆柱中移除，打撈器與巖心筒總成之間的對準(zhǔn)可能無法維持。當(dāng)操縱巖心筒總成遠(yuǎn)離鉆架時(shí)，可能可以將額外負(fù)載施加至打撈器鎖閂機(jī)構(gòu)。打撈器和巖心筒總成的額外負(fù)載和/或未對準(zhǔn)可能導(dǎo)致打撈器鎖閂機(jī)構(gòu)故障。如果打撈器鎖閂機(jī)構(gòu)故障，那么巖心筒總成可能不受控地墜落。由于鉆井操作者與鉆柱和取回的巖心筒緊密接近，因此如果巖心筒總成墜落，那么可能存在傷害操作者的高可能性。此外，墜落的巖心筒總成可能損壞鉆井設(shè)施和/或取回的巖心樣品。因而，傳統(tǒng)巖心筒取回系統(tǒng)和方法中存在可以解決的許多缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式通過被構(gòu)造為防止巖心筒總成意外地脫離打撈筒總成的系統(tǒng)、方法和設(shè)備來解決上述一個(gè)或多個(gè)或其它問題。尤其，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的巖心筒限制器可提供將打撈筒總成附接至巖心筒總成的輔助機(jī)構(gòu)。巖心筒限制器可在打撈筒鎖閂機(jī)構(gòu)在巖心筒總成處理期間故障的情況下防止巖心筒總成墜落。因此，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式可幫助防止對巖心樣品、巖心筒總成和/或鉆井操作者的損傷或傷害。例如，巖心筒限制總成的實(shí)施方式可包括被調(diào)適來附接至巖心筒總成的托架。巖心筒限制總成還可包括被調(diào)適來附接至打撈筒總成的杯狀物。此外，巖心筒限制總成可包括將托架連接至杯狀物的吊索。托架、杯狀物和吊索可防止巖心筒在打撈筒鎖閂機(jī)構(gòu)故障的情況下意外地墜落。此外，鉆井系統(tǒng)的實(shí)施方式可包括巖心筒總成和打撈筒總成。打撈筒總成可具有被調(diào)適來將打撈筒耦接至巖心筒總成的打撈筒鎖閂機(jī)構(gòu)。鉆井系統(tǒng)還可包括巖心筒限制器。巖心筒限制器可包括杯狀物、托架和將托架和杯狀物耦接在一起的吊索。杯狀物可圍繞打撈筒固定。托架可固定至巖心筒總成。除上述內(nèi)容之外，取回巖心樣品的方法的實(shí)施方式可涉及將打撈筒和巖心筒總成從鉆井中回縮直到巖心筒總成的至少一部分從鉆柱中移除。方法還可涉及圍繞打撈筒固定 杯狀物。此外，方法可涉及將托架固定至巖心筒總成。托架可經(jīng)由吊索固定至杯狀物。本發(fā)明的補(bǔ)充特征和優(yōu)點(diǎn)將在下文描述中說明且可部分從描述中了解或可通過本發(fā)明的實(shí)踐而了解。本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)可通過隨附權(quán)利要求特別指出的工具和組合實(shí)現(xiàn)和獲得。本發(fā)明的這些和其它特征可從下文描述和隨附權(quán)利要求中更全面了解或可根據(jù)下文說明實(shí)踐本發(fā)明而了解。


為描述可獲得本發(fā)明的上述以及其它優(yōu)點(diǎn)和特征的方式，將通過參考在附圖中圖示的本發(fā)明的特定實(shí)施方案而呈現(xiàn)上文簡述的本發(fā)明的更具體描述。應(yīng)注意，附圖并非按比例繪制，且貫穿于整個(gè)附圖，出于說明的目的，類似結(jié)構(gòu)或功能的元件一般由相同的附圖標(biāo)記表示。應(yīng)理解，這些附圖僅描繪本發(fā)明的典型實(shí)施方案，并且因此不視作限制其范疇，將通過使用附圖，更具體及詳細(xì)地描述和解釋本發(fā)明，其中圖I圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的鉆井系統(tǒng)，巖心筒限制器可與其使用；圖2圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的固定至巖心筒總成的打撈器總成的部分截面圖；圖3圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的巖心筒限制器的透視圖；圖4圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的固定至打撈器總成和巖心筒總成的圖3的巖心筒限制器的透視圖；圖5A圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的固定至打撈器總成和巖心筒總成的圖3的巖心筒限制器的透視圖，但是打撈器總成和巖心筒總成未對準(zhǔn)；圖5B圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的圖3的巖心筒限制器的透視圖，其將巖心筒總成固定至打撈器，其中打撈器鎖閂機(jī)構(gòu)已脫離；圖6圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的巖心筒限制器的杯狀物的透視圖；圖7圖示圖6的杯狀物的側(cè)視圖；圖8圖示圖6的杯狀物的俯視平面圖；圖9圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的巖心筒限制器的托架的俯視圖；和圖10圖示圖9的托架的透視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及被構(gòu)造為防止巖心筒總成從打撈器總成上意外脫離的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。尤其，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的巖心筒限制器可提供用于將打撈器總成附接至巖心筒總成的輔助機(jī)構(gòu)。巖心筒限制器可在打撈器鎖閂機(jī)構(gòu)在巖心筒總成處理期間故障的情況下防止巖心筒總成墜落。因此，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式可幫助防止對巖心樣品、巖心筒總成和/或鉆井操作者造成損傷或傷害。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，巖心筒限制器可包括被調(diào)適用來裝配在打撈器總成上的杯狀物，和被調(diào)適用來耦接至巖心筒總成的托架。巖心筒限制器還可以包括鎖定機(jī)構(gòu)，其被調(diào)適用來將托架和巖心筒總成固定在一起。吊索可連接杯狀物和托架，并且在將巖心筒總成固定至打撈器的打撈器鎖閂機(jī)構(gòu)故障的情況下防止巖心筒總成墜落。如圖I中所示，鉆井系統(tǒng)100可用于從地層102中取回巖心樣品。鉆井系統(tǒng)100可包括鉆柱104，其可包括鉆頭106 (例如，開面式鉆頭或其它類型的鉆頭)和/或一個(gè)或多個(gè)鉆桿108。鉆井系統(tǒng)100還可以包括孔內(nèi)總成，諸如巖心筒總成110。巖心筒總成110可 包括巖心筒鎖閂機(jī)構(gòu)128，其被構(gòu)造來將所述巖心筒總成至少部分鎖定在遠(yuǎn)端鉆桿或外管112內(nèi)。如本文中所使用，術(shù)語“下”和“遠(yuǎn)端”指的是包括鉆頭106的鉆柱104的末端。而術(shù)語“上”或“近端”指的是鉆柱104與鉆頭106相對的末端。鉆井系統(tǒng)100可包括鉆機(jī)114，其將鉆頭106、巖心筒總成110、鉆桿108和/或鉆柱104的其它部分旋轉(zhuǎn)和/或推動(dòng)至地層102中。鉆機(jī)114可例如包括旋轉(zhuǎn)鉆頭116、滑撬總成118和鉆架120。鉆頭116可耦接至鉆柱104，且可允許所述旋轉(zhuǎn)鉆頭116使鉆頭106、巖心筒總成110、鉆桿108和/或鉆柱104的其它部分旋轉(zhuǎn)。如果需要，旋轉(zhuǎn)鉆頭116可被構(gòu)造來改變其使這些組件旋轉(zhuǎn)的速度和/或方向?；丝偝?18可相對于鉆架120移動(dòng)。當(dāng)滑撬總成118相對于鉆架120移動(dòng)時(shí)，滑撬總成118可提供抵靠旋轉(zhuǎn)鉆頭116的力，這可例如在其被旋轉(zhuǎn)時(shí)將鉆頭106、巖心筒總成110、鉆桿108和/或鉆柱104的其它部分進(jìn)一步推動(dòng)至地層102中。然而應(yīng)了解，鉆機(jī)114不需要旋轉(zhuǎn)鉆頭、滑撬總成、滑動(dòng)框架或驅(qū)動(dòng)總成，且鉆機(jī)114可包括其它適當(dāng)組件。還應(yīng)了解，鉆井系統(tǒng)100不需要鉆機(jī)，且所述鉆井系統(tǒng)100可包括可將鉆頭106、巖心筒總成110、鉆桿108和/或鉆柱104的其它部分旋轉(zhuǎn)和/或推動(dòng)至地層102中的其它適當(dāng)組件。例如，可使用聲波、撞擊或井下電動(dòng)機(jī)。巖心筒總成110可包括內(nèi)管或巖心筒124，和頭部總成126。鉆井系統(tǒng)100還可以包括繩索130和打撈器總成132。巖心筒124可耦接至頭部總成126，其繼而可經(jīng)由打撈器鎖閂機(jī)構(gòu)可移除地耦接至打撈器總成132 (見圖2)。打撈器總成132可繼而耦接至繩索130。繩索130可用于將巖心筒總成110下放至鉆柱104內(nèi)的適當(dāng)位置?；蛘撸瑤r心筒總成110可泵送或墜落至鉆柱104內(nèi)的適當(dāng)位置。巖心筒鎖閂機(jī)構(gòu)128可將巖心筒124鎖定在鉆柱104內(nèi)，且尤其鎖定至外管112。一旦巖心筒124經(jīng)由巖心筒鎖閂機(jī)構(gòu)128而被鎖定至外管112，打撈器總成132就可被致動(dòng)以脫離頭部總成126 (即，可釋放打撈器鎖閂機(jī)構(gòu))。可接著視需要從鉆柱104中移除打撈器總成132。鉆頭106、巖心筒總成110、鉆桿108和/或鉆柱104的其它部分可被旋轉(zhuǎn)和/或推動(dòng)至地層102中以允許在巖心筒124內(nèi)收集巖心樣品。在收集巖心樣品之后，巖心筒總成110可從外管112和鉆柱104上解除鎖定。為取回巖心筒總成110，繩索130可將打撈器總成132下放至頭部總成126上。打撈器鎖閂機(jī)構(gòu)(見圖2)可將打撈器總成132鎖定至頭部總成126?？山又褂冒馐只蚱渌鼨C(jī)構(gòu)而回縮繩索130，從而將打撈器總成132和巖心筒總成110拉動(dòng)至地表。一旦巖心筒總成110從鉆柱104中取回,操作者就可將巖心筒總成移離井眼。此時(shí)，可從巖心筒總成110移除含有巖心樣品的巖心筒124,并且取回巖心樣品O圖2圖示固定至圖I的巖心筒總成110的圖I的打撈器總成132的部分截面圖。為了明了和幫助描述起見，圖2和圖5A至圖5B僅圖示巖心筒總成110的頭部總成126。然而應(yīng)了解，如參考圖I所述和所示，巖心筒124可耦接至頭部總成126的遠(yuǎn)端。打撈器總成132可包括打撈器鎖閂機(jī)構(gòu)134和桿135。打撈器的桿135可耦接至繩索130 (見圖I)。圖2圖示可包括裝有彈簧的鉗的打撈器鎖閂機(jī)構(gòu)134。在替代實(shí)施方式中，打撈器鎖閂機(jī)構(gòu)134可包括用于附接至巖心筒總成110的其它機(jī)械機(jī)構(gòu)或液壓機(jī)構(gòu)。 在任何情況下，打撈器鎖閂機(jī)構(gòu)134可耦接至巖心筒總成110的頭部總成126。例如，圖2圖不可包括矛頭136的頭部總成。打榜器鎖円機(jī)構(gòu)134可接合并捕犾矛頭136以附接至巖心筒總成110。如前文所提及，當(dāng)打撈器總成132和巖心筒總成110在鉆柱104內(nèi)時(shí)，鉆柱104可確保打撈器總成132和巖心筒總成110彼此對準(zhǔn)。打撈器總成132與巖心筒總成110之間的適當(dāng)對準(zhǔn)可幫助確保打撈器鎖閂機(jī)構(gòu)134不會(huì)經(jīng)歷負(fù)載增加或可增加故障可能性的其它條件。然而，一旦從鉆柱104中移除，巖心筒總成110可以自由地從與打撈器總成132的對準(zhǔn)中移出，增加打撈器鎖閂機(jī)構(gòu)134故障的可能性。圖3圖示巖心筒限制器200的透視圖，其可用于確保巖心筒總成110不會(huì)在打撈器鎖閂機(jī)構(gòu)134故障時(shí)不受控地墜落。因此，巖心筒限制器200可作為巖心筒總成110與打撈器總成132之間的輔助附接而運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)在井眼外處理巖心筒總成時(shí)，操作者可將其附接。如由圖3所示，巖心筒限制器200可包括經(jīng)由吊索206固定至托架204的杯狀物202。杯狀物202可被構(gòu)造來耦接至打撈器總成132。杯狀物202可因此包括允許耦接至打撈器總成132的任何數(shù)量的機(jī)構(gòu)。例如，圖3圖示了在杯206可包括具有角度槽208的大致中空圓柱體的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式。如在下文中更詳細(xì)解釋，操作者可將打撈器總成132的一部分(諸如桿135)插入至杯狀物202的角度槽208中以將杯狀物206耦接至打撈器總成132。一旦圍繞打撈器總成132定位后，保持板210就可接合打撈器總成132的頂部，并將杯狀物202固定至其上。此外，杯狀物202可視需要包括被構(gòu)造來將吊索206固定至杯狀物202的吊索附接凸緣212或其它機(jī)構(gòu)。托架204可耦接至巖心筒總成110、頭部總成126或連接巖心筒總成110和打撈器總成126的打撈器鎖閂機(jī)構(gòu)134的相對側(cè)上的其它組件。為便于描述，托架204將在下文中描述為被附接至巖心筒總成110。應(yīng)了解，按照本文中的公開內(nèi)容，托架204可類似地被固定至頭部總成126或巖心筒總成110的其它組件。特定而言，如下文中更詳細(xì)解釋，托架204可被構(gòu)造成至少部分圍繞巖心筒總成110。托架204可包括銷214可穿過的對應(yīng)孔。銷214可插入孔中，且通過巖心筒總成110內(nèi)的通道。銷214可將托架204固定至巖心筒總成110。為幫助確保銷214不會(huì)意外地從托架204和/或巖心筒總成110中被拉出，銷214可在一個(gè)末端處包括頭部216和在另一末端處包括安全夾218。銷214和安全夾218兩者可經(jīng)由系繩220、222而固定至托架204。類似于杯狀物202，限制器204可包括被構(gòu)造來將吊索206固定至限制器204的吊索附接凸緣212。吊索206可包括鋼筋吊索。在一些實(shí)施方式中，吊索206可包括保護(hù)蓋。應(yīng)了解，吊索206可在杯狀物202與托架204之間提供可被測試和鑒定的連接。這可允許設(shè)計(jì)者確保巖心筒限制器200具有足夠的安全因素。現(xiàn)將參考圖4至圖5B描述巖心筒限制器200的使用。參考圖4，一旦巖心筒總成110的頂部從鉆柱104回縮或在此之前，操作者可從其存儲(chǔ)位置獲得巖心筒限制器200。如圖4所示，操作者可接著通過將桿135插入至角度槽208中而將杯狀物202定位在打撈器總成132上。操作者可接著沿著桿135滑動(dòng)杯狀物202，直到保持板210接合打撈器總成 132的頂部或罐條段為止。在替代實(shí)施方式中，操作者可將杯狀物202固定至繩索130，并將杯狀物202沿著繩索130滑動(dòng)，直到與打撈器總成132接合。接下來，操作者可將托架204固定至巖心筒總成110。尤其，操作者可將托架204圍繞巖心筒總成110 (或頭部總成126)定位使得巖心筒總成110至少部分定位在托架204內(nèi)。此外，如圖4所示，操作者可將托架204的銷孔與巖心筒總成110中的槽或通孔對齊。操作者隨后可將銷214插入穿過托架204的第一側(cè)、穿過巖心筒總成110的槽或通孔以及穿過托架204的相對側(cè)。為了將銷214鎖定在巖心筒總成110和托架204內(nèi)，操作者可將安全夾218 (諸如R形夾)插入穿過銷214與頭部216相對的末端中的孔。安全夾218可防止銷214從托架204和/或巖心筒總成110中被意外地拉出。依據(jù)本文公開內(nèi)容應(yīng)了解在至少一個(gè)實(shí)施方式中，巖心筒限制器200可被構(gòu)造成使得無明顯負(fù)載傳遞至安全夾218。而是，與限制巖心筒總成110相關(guān)的力和應(yīng)力可傳遞至銷214。此外，托架204和銷214可構(gòu)造成使得銷214負(fù)載雙剪力。高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)和雙剪力負(fù)載可使銷214承受大量應(yīng)力而不故障。一旦巖心筒限制器200適當(dāng)固定至巖心筒總成110，繩索130就可升起且?guī)r心筒總成110就可從鉆柱104中完全提起。此外，如圖5A所示，巖心筒限制器200可將巖心筒總成110固定至打撈筒總成132，而不管打撈筒總成132和巖心筒總成110的定向和對齊。因此，操作者可將巖心筒總成110向下引導(dǎo)至地平面而無巖心筒總成110在打撈筒鎖閂機(jī)構(gòu)134故障的情況下不受控地墜落的可能。圖5B圖示即使巖心筒總成110與打撈筒總成132之間的打撈筒鎖閂機(jī)構(gòu)134故障或另外脫離，巖心筒限制器200仍可將巖心筒總成110固定至打撈筒總成132。巖心筒限制器200因此可在打撈筒鎖閂機(jī)構(gòu)134在巖心筒總成110處理期間故障的情況下防止巖心筒總成100墜落。因此，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式可幫助防止對巖心樣品、巖心筒總成和/或鉆井操作者的損傷或傷害?，F(xiàn)將參考圖6至圖8更詳細(xì)地描述杯狀物202的許多特征。圖6至圖8分別圖示杯狀物202的透視圖、側(cè)視圖和俯視圖。如上所述，杯狀物202可包括角度槽208、保持板210和附接凸緣212。杯狀物202可包括高強(qiáng)度材料，諸如，例如鋼或其它合金或金屬。在一些實(shí)施方式中，保持板210和附接凸緣212可焊接至杯狀物202的主體。
如圖7和圖8所示，角度槽208可偏離杯狀物202的中心軸228。槽208的角定向可確保杯狀物202不意外地從桿135或繩索130上脫離。槽208從中心軸228的角度構(gòu)造或偏離因此可幫助防止桿135或繩索130在與打撈筒總成132接合時(shí)離開槽208。尤其，如圖8所示，在一些實(shí)施方式中，角度槽208可偏離杯狀物220的中心軸228達(dá)角度230。在一些實(shí)施方式中，角度230可包括介于大約5度與大約40度之間。在其它實(shí)施方式中，角度230可包括介于大約15度與大約25度之間。在其它實(shí)施方式中，角度230可包括大約18度。如圖7所示，角度槽208可從杯狀物202的頂部延伸至杯狀物202的底部。依據(jù)本文公開內(nèi)容應(yīng)了解杯狀物202可被構(gòu)造來大致沿著其中心軸228固定桿135或繩索130。尤其，保持板210可包括從槽208開始并且圍繞杯狀物202的中心軸228延伸的槽231。操作者可使杯狀物202相對于繩索130或桿135成角度以將繩索130或桿135插入杯狀物202。一旦繩索130或桿135插入杯狀物202內(nèi)，保持板210的槽231就可導(dǎo)致繩索130或桿135大致沿著杯狀物202的中心軸228定位。當(dāng)繩索130或桿135沿著·杯狀物202的中心軸228定位時(shí)，槽208的角度構(gòu)造可防止繩索130或桿135離開杯狀物202。依據(jù)本文公開內(nèi)容應(yīng)了解杯狀物202可允許操作者快速及容易地將巖心筒限制器200附接至打撈筒總成132或繩索130。尤其，角度槽208和保持板210可允許操作者在不使用任何緊固件(諸如螺紋接口或其它裝置)的情況下將杯狀物202耦接至打撈筒總成132或繩索130。實(shí)際上，如上所述，操作者僅需圍繞打撈筒總成132或繩索130滑動(dòng)杯狀物202以將杯狀物202附接至打撈筒總成132?，F(xiàn)將參考圖9至圖10更詳細(xì)地描述托架204的許多特征。圖9至圖10分別圖示托架204的俯視圖和透視圖。托架204可包括高強(qiáng)度材料，諸如，例如鋼或其它合金或金屬。在一些實(shí)施方式中，附接凸緣212可焊接至托架204的主體。如圖9和圖10所示，在一些實(shí)施方式中，托架204的主體可具有半圓形狀。在替代的實(shí)施方式中，托架204可包括整圓形狀，其具有允許托架204打開以接收巖心筒總成110的鉸鏈。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，托架204可構(gòu)造為對應(yīng)于其將固定的巖心筒總成的部分的形狀的形狀。在其它實(shí)施方式中，托架204可包括半正方、半橢圓或其它幾何形狀。托架204還可包括被調(diào)適來可操作地與托架204接合以將托架204固定至巖心筒總成Iio的鎖定機(jī)構(gòu)。例如，圖9圖示托架204可包括被構(gòu)造來將托架204鎖定至巖心筒總成110的銷214。在替代的實(shí)施方式中，托架204可包括被調(diào)適來將托架204鎖定至巖心筒總成110的閂或其它機(jī)構(gòu)。如圖10所示，托架204可包括形成在托架204的第一部分或側(cè)面的第一銷孔232和形成在相對部分或側(cè)面的第二銷孔234。銷孔232和234可線性對齊。此外，銷孔232和234可被定大小和構(gòu)造來接收銷214。在一些實(shí)施方式中，銷孔232和234可具有圓形橫截面以減小點(diǎn)應(yīng)力和力集中。在替代的實(shí)施方式中，銷孔232和234可具有正方、菱形或其它橫截面形狀。在任何情況下，銷孔232和234可在尺寸和形狀上與銷214對應(yīng)。如圖10所示，吊索附接凸緣212可包括一個(gè)或多個(gè)用于附接至吊索206的孔或凹部。此外，如圖10所示，固定至托架204的吊索附接凸緣212可包括一個(gè)或多個(gè)用于將一條或多條系繩220、222固定至其上的附加孔或凹部。系繩220、222可被構(gòu)造來將銷214和/或安全夾218保持至托架204。依據(jù)本文公開內(nèi)容應(yīng)了解在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，托架204的構(gòu)造和其附接至巖心筒總成110可確保銷214負(fù)載雙剪力。銷214的雙剪力負(fù)載可為銷214提供增大的負(fù)載能力。這是因?yàn)樽饔迷阡N214上力分布至多個(gè)位置。此外，在至少一些實(shí)施方式中，托架204和銷214的構(gòu)造可被構(gòu)造來減小或免除至銷214的彎曲力傳遞。此外，托架204的設(shè)計(jì)可允許有利的機(jī)械負(fù)載(剪力且非彎曲)，而不管巖心筒總成110相對于打撈筒總成132的定向。因此，托架204的馬蹄鐵和銷構(gòu)造可提供快速和簡單形式的附接，同時(shí)還提供穩(wěn)定的附接?，F(xiàn)在參考圖9，銷214可包括頭部216。頭部216可在尺寸上大于銷214的主體。尤其，頭部216可能太大而無法穿過托架204的銷孔232、234。因此，頭部216可防止銷214被拉動(dòng)或推動(dòng)完全穿過托架204的銷孔232、234。此外，圖9圖示在一些實(shí)施方式中，頭部216可包括凹部以接收系繩220的一部分。系繩220可幫助確保銷214保留在托架204上。 銷214相對于頭部214的末端可包括用于接收安全夾218 (諸如，例如R形夾)的凹部217。安全夾218可防止銷214在使用期間穿過托架204被拉回。此外，安全夾218可通過系繩220耦接至托架204。在一些實(shí)施方式中，銷214的主體可具有圓形橫截面以減小點(diǎn)應(yīng)力和力集中。在替代的實(shí)施方式中，銷214的主體可具有正方、菱形或其它橫截面形狀。在任何情況下，銷214的主體可在尺寸和形狀上對應(yīng)于托架204的銷孔232和234。為了將托架204固定至巖心筒總成110，操作者可將托架204圍繞巖心筒總成110的一部分定位。操作者隨后可將銷214插入穿過銷孔232、穿過巖心筒總成110的通孔以及穿過其它銷孔234。使用者隨后可將安全夾218插入穿過銷214的凹部217。依據(jù)本文公開內(nèi)容應(yīng)了解托架204的構(gòu)造可允許操作者快速及容易地將托架204附接至巖心筒總成110。尤其，銷214可允許操作者在不使用裝配費(fèi)時(shí)的任何螺紋緊固件或其它裝置的情況下將托架204耦接至巖心筒總成110。實(shí)際上，如上所述，操作者僅需將銷214滑動(dòng)穿過托架204和巖心筒總成110并且將安全夾218插入銷214以將托架204附接至巖心筒總成110。依據(jù)本文公開內(nèi)容應(yīng)了解巖心筒限制裝置200可允許至打撈筒總成和巖心筒總成的容易及快速連接。這與使用需要大量時(shí)間和努力的一些安全裝置形成對比，從而增大操作者在現(xiàn)場優(yōu)先使用它們的可能性。此外，巖心筒限制裝置200可在不管巖心筒總成110相對于打撈筒總成132的定向的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明可體現(xiàn)為其它特定形式而不脫離其精神或基本特性。例如，限制器200還可被調(diào)適來充當(dāng)用于任何起重操作(即，橋式或移動(dòng)式起重機(jī))的一般輔助墜落限制器。杯狀物可放置在附接至起吊物品的起重機(jī)吊索或鉤和托架裝置上方。如果起吊物品上的鉤或主要起吊點(diǎn)故障，那么限制裝置可防止物品不受控地墜落。所述實(shí)施方案將在所有方面僅視作說明性且非限制性。本發(fā)明的范圍因此由隨附權(quán)利要求而非上述描述指定。在權(quán)利要求等效物的含義和范圍內(nèi)的所有改變應(yīng)涵蓋在其范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種巖心筒限制總成，其被調(diào)適來可操作地將巖心筒總成和打撈筒總成連接在一起并且在將所述打撈筒總成和巖心筒總成連接在一起的打撈筒鎖閂機(jī)構(gòu)故障時(shí)防止所述巖心筒總成意外地故障，所述巖心筒限制總成包括 托架，其被定大小和調(diào)適來附接至巖心筒總成； 杯狀物，其被定大小和調(diào)適來附接至打撈筒總成或繩索；和 吊索，其將所述托架連接至所述杯狀物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的巖心筒限制總成，其中所述杯狀物包括大致中空圓柱體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的巖心筒限制總成，其中所述杯狀物包括從所述大致中空圓柱體的頂部末端延伸至底部末端的角度槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的巖心筒限制總成，其中所述角度槽相對于所述杯狀物的中心軸定向在介于大約15度與大約40度之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的巖心筒限制總成，其還包括將保持板圍繞所述杯狀物的所述頂部末端定位。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的巖心筒限制總成，其中所述保持板包括從所述角度槽開始并且圍繞所述杯狀物的中心軸延伸的槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的巖心筒限制總成，其中所述保持板被調(diào)適來將繩索或打撈筒桿維持與所述杯狀物的所述中心軸成一直線。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的巖心筒限制總成，其還包括被調(diào)適來可操作地與所述托架接合以將所述托架固定至所述巖心筒總成的鎖定機(jī)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的巖心筒限制總成，其還包括被調(diào)適來延伸穿過所述托架以將所述托架鎖定至所述巖心筒總成的銷。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的巖心筒限制總成，其還包括被調(diào)適來防止所述銷從所述托架意外地退出的夾子。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的巖心筒限制總成，其還包括將所述銷和所述夾子固定至所述托架的一條或多條系繩。
12.—種鉆井系統(tǒng)，其包括 巖心筒總成； 打撈筒總成，其具有被調(diào)適來將所述打撈筒總成耦接至所述巖心筒總成的打撈筒鎖閂機(jī)構(gòu)；和 巖心筒限制器，其包括 杯狀物，其圍繞所述打撈筒總成固定， 托架，其固定至所述巖心筒總成，和 吊索，其耦接所述托架和所述杯狀物。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鉆井系統(tǒng)，其中所述杯狀物包括大致中空圓柱體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鉆井系統(tǒng)，其中所述杯狀物包括從所述大致中空圓柱體的頂部末端延伸至底部末端的角度槽。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鉆井系統(tǒng)，其還包括被調(diào)適來延伸穿過所述托架和所述巖心筒總成的銷。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的鉆井系統(tǒng)，其還包括被調(diào)適來防止所述銷從所述托架意外地退出的夾子。
17.—種取回巖心樣品的方法,其包括 將打撈筒和巖心筒總成從鉆柱中回縮直到所述巖心筒總成的至少一部分從所述鉆柱中移除； 將杯狀物圍繞所述打撈筒固定；和 將托架固定至所述巖心筒總成，所述托架經(jīng)由吊索固定至所述杯狀物。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其還包括 使所述杯狀物相對于所述打撈筒總成的桿或繩索成角度； 通過使所述打撈筒總成的所述桿或所述繩索穿入所述角度槽中而將所述杯狀物定位在所述打撈筒總成的所述桿或所述繩索上。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其還包括將銷插入穿過所述托架和所述巖心筒總成。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其還包括將夾子插入穿過所述銷的末端，所述夾子防止所述銷穿過所述托架返回。
全文摘要
一種被調(diào)適來在取回巖心樣品期間防止巖心筒總成意外地墜落的巖心筒限制器，可包括被調(diào)適來裝配在打撈器上的杯狀物和被調(diào)適來耦接至巖心筒總成的托架。吊索可連接所述杯狀物和托架，并且在將所述巖心筒總成和打撈器固定在一起的打撈器鎖閂機(jī)構(gòu)故障的情況下防止所述巖心筒墜落。
文檔編號(hào)E21B25/02GK102947535SQ201180030025
公開日2013年2月27日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者埃米爾·科列夫, 內(nèi)森·克斯勒 申請人:長年Tm公司