取芯筒钻头的制作方法

本发明涉及钻头的技术领域，尤其是涉及取芯筒钻头。

背景技术：

岩芯是石油勘探、开发过程中取得的完整的第一性资料，通过对大量岩芯的分享与研究，能够为制定合理开发方案、准确计算油田存量、制定增产措施提供依据。

为了取得岩心，需要使用岩石取芯钻头。目前，岩石取芯钻头基本为两种，一种为双层取芯钻头管，制作工艺复杂，成本较高，另一种为卡簧式取芯钻头，在该钻头的内壁设置设置有卡簧，通过卡簧将岩心提取出来，当时在操作过程中容易损坏。

本发明旨在提供一种制作简单、坚固耐用的取芯钻头，通过在岩石钻内壁设置可滑动的楔形键卡住岩芯，将岩芯在孔内提取出来，实现岩心的采集。

技术实现要素：

本发明提供的取芯筒钻头，旨在解决现有技术中，岩石取芯钻头制作工艺复杂，容易损坏的问题。

本发明是这样实现的，包括钻筒和多个用于卡住岩芯的楔形键，所述钻筒具有开口向下的容腔，所述钻筒的内侧壁设置有多个滑槽，所述滑槽沿所述钻筒的轴向方向延伸布置；所述楔形键设置在所述滑槽内，且沿所述滑槽上下滑动；所述滑槽朝向所述容腔形成侧端开口；所述楔形键上设有限制所述容腔内的岩芯掉出所述容腔的限制结构。

进一步地，所述限制结构包括形成在所述楔形键上倾斜面，所述倾斜面朝向所述滑槽的侧端开口布置，且沿所述钻筒自下而上的方向，所述倾斜面朝外倾斜布置。

进一步地，所述楔形键具有竖直面，所述竖直面朝向所述滑槽的侧端开口布置，且布置在所述倾斜面的下方。

进一步地，沿着所述钻筒自上而下的方向，所述滑槽的深度逐渐减小。

进一步地，沿所述钻筒径向自外而内的方向，所述滑槽呈外宽内窄状。

进一步地，所述滑槽设置在所述钻筒侧壁的下部，且与所述钻筒的下端部具有间距。

进一步地，多个所述滑槽均匀分布在所述钻筒侧壁。

进一步地，所述钻筒下端部设置有入岩齿，所述入岩齿朝下延伸，末端呈尖锥状。

进一步地，所述取芯筒钻头还包括插销头，所述插销头与所述钻筒顶部连接。

进一步地，所述插销头上设置有插孔，所述插孔设置在所述插销头的侧面。

与现有技术相比，本发明提供的取芯筒钻头，通过在钻筒内设置多个滑槽，在滑槽内设置有的楔形键，楔形键可以沿着滑槽上下滑动，楔形键上设有限制容腔内的岩芯掉出容腔的限制结构，这样，钻头钻进过程中，当岩芯装满钻斗后，向上提上过程中，岩芯不可避免会向左或向右倾斜，倾斜的岩芯向下滑动过程中，带动楔形键向下滑动，楔形键向下滑动的过程中其限制结构会卡住岩芯，岩芯不会掉落，钻筒便可以将岩芯提出孔外。该取芯筒钻头工艺简单，易加工，提升效率极高，且不会损伤钻斗及附属设备，解决了岩石取芯钻头制作工艺复杂，容易损坏的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的取芯筒钻头的结构示意图；

图2是图1中a-a处剖面示意图；

图3是图1中b-b处剖面示意图；

图4是图1中c-c处剖面示意图；

图5是图1中d-d处剖面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1～5所示，为本发明提供的较佳实施例。

本发明提供的取芯筒钻头，用于提取岩心。

取芯筒钻头，包括钻筒11和多个用于卡住岩芯的楔形键12，钻筒11具有开口向下的容腔，在钻进过程中，岩石会进入到该容腔内，形成岩心；钻筒11的内侧壁设置有多个滑槽18，滑槽18沿钻筒的轴向方向延伸布置，也就是说滑槽18为长条状且竖直布置；滑槽18朝向容腔形成侧端开口13，楔形键12设置在滑槽18内，且沿滑槽18上下滑动，楔形键12上设有限制容腔内的岩芯掉出容腔的限制结构。

钻头钻进过程中，当岩芯装满钻斗后，向上提上过程中，岩芯不可避免会向左或向右倾斜，倾斜的岩芯向下滑动过程中，带动楔形键12向下滑动，楔形键12向下滑动的过程中其限制结构会卡住岩芯，使得岩芯不会掉落，钻筒11便可以将岩芯提出孔外。该取芯筒钻头工艺简单，易加工，提升效率极高，且不会损伤钻斗及附属设备，解决了岩石取芯钻头制作工艺复杂，容易损坏的问题。

具体地，限制结构包括形成在楔形键12上倾斜面14，倾斜面14朝向滑槽18的侧端开口布置，且沿钻筒自下而上的方向，倾斜面14朝外倾斜布置，这样，在钻筒11上提过程中，倾斜的岩心能够陷入到楔形键12倾斜面14形成的凹槽中，使得楔形键12可以把岩心卡得更紧。

具体地，楔形键12具有竖直面，竖直面朝向滑槽18的侧端开口布置，且布置在倾斜面14的下方，这样使得在钻筒11上提时，楔形键12与岩心的接触面更大，岩心被卡的更稳，这样，使得楔形键12不易磨损，延长了楔形键12的使用寿命。

本实施例中，沿着钻筒11自上而下的方向，滑槽18的深度逐渐减小。在岩芯向下滑动过程中，带动楔形键12向下滑动，由于自上而下的方向滑槽18的深度逐渐减小，多个楔形键12向下滑动的过程中会向容腔内收紧，使得容腔内的岩心被卡住，使得岩心可以顺利提出钻孔。

本实施例中，沿钻筒11径向自外而内的方向，滑槽18呈外宽内窄状。这样，可以保证楔形键12可以沿着滑槽18自由滑动的同时，使得滑槽18内壁和楔形键12连接更加稳固，防止楔形键12在滑动过程中、楔形键12在卡住岩心时，脱离滑槽18，使得取芯筒钻头更加坚固耐用。

本实施例中，滑槽18设置在钻筒11侧壁的下部，这样，岩心在钻筒11内的高度超过滑槽18上端部的高度后，楔形键12处于岩心侧面，此时如果钻筒11往上提，处于岩心侧面的楔形键12就可以卡住岩心，也就是说，滑槽18设置在钻筒11的下部，可以使得钻筒11内岩心不满筒也可以将岩心提出孔外，这样，使得取芯筒钻头操作更加方便，使用起来可以更加灵活。滑槽18与钻筒11的下端部具有间距，

本实施例中，多个滑槽18均匀分布在钻筒11侧壁，这样，在提起过程中，多个滑槽18从各个方向对岩心施加压力，使得岩心被卡的更紧。

本实施例中，钻筒11下端部设置有入岩齿15，入岩齿15朝下延伸，末端呈尖锥状，钻筒11的钻进主要依靠入岩齿15，在工作时，钻筒11会进行高速旋转，此时入岩齿15被钻筒11带动，亦进行高速的旋转，入岩齿15不断的对其下端部的岩石进行切割，使得岩心和其所在的延伸分离。入岩齿15末端设置成尖锥状，可以减少受力面积，增大压强，有理入岩齿15对岩石的切割。

本实施例中，取芯筒钻头还包括插销头16，插销头16设置在钻筒11顶部，并与钻筒11顶部稳固连接，通过插销头16，可以实现钻头与钻机的连接，使得钻机可以方便地更换取芯筒钻头。

具体地，插销头16上设置有插孔17，该插孔17设置在插销头16的侧面，在需要连接钻机和钻头时，将插销头16与钻机的钻头连接区域连接，连接区域的连接孔与插孔17对齐，然后用固定条穿过连接孔与插孔17并固定，就使得取芯筒钻头与钻机稳固连接。在需要更换取芯筒钻头时，取下固定条，即可使原来的取芯筒钻头和钻机分离，然后用新的取芯筒钻头与钻机连接，实现钻头的更换。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。