专利名称：煤层气勘探取芯器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生产工具类，具体地说是一种煤层气勘探取芯器。
煤层气是一种洁净，高效的能源，它不仅可改善我国的能源结构，而且对控制矿山灾害和环境污染也有现实的意义。目前煤层气勘探采用的取芯工具主要有两种，一是直径为Φ215mm的取芯工具，二是直径为Φ96mm的取芯工具，这两种工具均存在有其不足与缺陷。第一种由于外径为215mm，内径为Φ75mm，壁厚为70mm，因而克取岩石的面积大，经常造成煤芯的磨损缺失，无法确定煤层的厚度和测定瓦斯含量，不能保证煤芯质量；第二种又因其岩煤芯直径小，而达不到煤质化验要求，而且施工周期长，设备更换频繁。
本实用新型的目的在于避免上述已有取芯工具的不足，提供一种使岩煤芯直径可大于Φ70mm的Φ118煤层气勘探取芯器。
本实用新型的目的是这样实现的整个取芯器主要由外管总成和内管总成组成。其中外管总成包括钻头、扩孔器、外管、自锁接头，联接接头；内管总成包括卡簧座、卡簧、挡圈、内管、内管接头、弹簧、报警器、调了螺母、联通器、回卡套、捞矛头。内管总成通过丝扣、心轴，开口销联接成一个整体，通过弹卡和座圈固定在外管总成中，并由联接接头限制其上移范围。外管总成中的各部件均采用丝扣连接。其主要结构特点是，其中的卡簧采用抓卡为带有多个簧片的抓卡簧结构，内管采用半合管结构，座圈采用铬锰耐磨合金结构。
以下结合附图
详细说明本实用新型的结构图示为本实用新型的结构图图中1是取芯钻头，2是扩孔器，3是外管，11是座圈，12是自销接头，14是联接接头，20是扶正环，其中取芯钻头1与扩孔器2之间，扩孔器2与外管3之间，外管3与自锁头12之间，自锁接头12与联接接头14之间均采用丝扣连接，扶正环20位于扩孔器2之内，座圈11位子外管3之内，这些部件一起构成外管总成。图中内管4，回止阀座5，内管接头6，心轴轴承8，捞矛头16，抓卡簧17，卡簧座18，挡圈19，钢球21，螺帽22，弹簧23，轴承24，报警器25，挡板26，心轴27，联通器28，弹卡30，涨簧31，回卡套32，开口销9、13、15、29组成内管总成。其中卡簧座18与内管4之间，内管4与内管接头6之间，内管接头6与心轴轴承8之间，螺帽22与心轴27之间，心轴27与联通器28之间采用丝扣连接；抓卡簧17与挡圈19位于卡簧座18之内，心轴轴承8，轴承24，报警器25，挡板26通过开口销29连接，弹卡30与涨簧31，通过开口销13连接为一体，回卡套32与捞矛头16通过开口销15连接为一体。联通器29，弹卡30，回卡套32通过开口销29连接为一体。内管4采用半合管结构，以便观察岩煤芯的原始结构，整个内管总成位于外管总成之内。
取芯器的工作过程为弹卡30在涨簧31的作用下，带动内管总成上部随外管总成旋转，并防止内管总成上移，当联通器29坐于座圈11上后，卡簧座18与钻头内台阶保持2-5mm间隙，并根据座圈磨损情况随时进行更换，卡簧座与钻间内台阶之间的间隙可通过调节螺栓10调节，以保证通流截面。通过联通器29和报警器25确定内管总成在同一泵量时的泵压发生变化时，是否到位或岩芯堵塞的情况。通过心轴轴承8和压力轴承24的转动，使内管在钻进中稳定而不随外管旋转。对于拔断岩芯产生的力，可通过心轴轴承8和弹簧23下移到钻头上，而保证内管不受损坏，并由扶正环20保持内外管的同轴度，以便岩煤芯进入内管。为保证岩煤芯采取率，对于硬岩采用卡簧，对于软岩采用抓卡簧，整个内管采用半合管结构。当打捞内管总成时，将捞矛头16与外接带有绳索的捞矛相连接，通过捞矛绳索提起矛头，将内管总成提到地面，卸开内管即可看到岩煤芯的原始结构。
本实用新型取芯器结构简单，性能齐全，动作可靠，能满足不同地质条件下的钻进要求，与其它取芯工具相比较，采取的岩煤芯质量好，劳动强度小，取芯时间短，在安徽淮南地区共试验采取六层煤，采取率达93.1％，该双管绳索取芯器不仅适合于煤层气井的施工，而且也适合于中深度石油井，天然气井，水井的勘探开发。
权利要求一种煤层气勘探取芯器，包括由钻头(1)，扩孔器(2)，外管(3)，自锁接头(12)，联接接头(14)组成的外管总成和由卡簧座(18)，卡簧(17)，挡圈(19)，内管(4)，内管接头(6)，弹簧(23)，报警器(25)，调节螺母(10)，联通器(28)，涨簧(31)，回卡套(32)，捞矛头(16)组成的内管总成，内管总成各部件之间通过丝扣、心轴(8)、开口销(9、13、15、29)联接成一个整体，通过弹卡(30)和座圈(11)固定在外管总成中，外管总成中的各部件均采用丝扣连接，其特征在于卡簧(17)采用抓卡为带有多个簧片的抓卡簧结构；内管(4)采用半合管结构；座图(11)采用铬锰耐磨合金结构。
专利摘要本实用新型涉及一种煤层气勘探取芯器,该取芯器主要解决现有取芯器施工周期长和煤芯质量低的问题。采用内管装在外管中的双管绳索结构,其中内管中的卡簧采用带有多个卡簧的抓卡簧结构,内管本身结构采用半合管结构,当打捞内管总成时,捞矛头与带有绳索的捞矛相联接,将内管总成提到地面。卸开内管即可看到岩煤芯的原始结构。具有结构简单,动作可靠,取芯时间短,采取岩煤芯质量好之优点。可用于中深度石油井,天然气井,水井的勘探开发。
文档编号E21B25/00GK2381771SQ9923445
公开日2000年6月7日 申请日期1999年3月19日 优先权日1999年3月19日
发明者杨文清 申请人:陕西省一八六煤田地质勘探队