一种随钻取心扩孔器

1.本发明涉及地质勘探技术领域，具体是一种随钻取心扩孔器。


背景技术：

2.相较于提钻取心，绳索取心的优势在于取心效率和经济性效果显著，提高成孔质量，保证岩心质量。钻探扩孔中为了方便处理钻孔事故，为解决破碎地层堵漏塌孔等问题，一般要采取分段扩孔的钻进方式。但是现阶段扩孔大多采用固定结构，扩孔器无法变径，扩孔器无法实现在不提钻的情况下强制回收。
3.申请号202121313329.5公开了一种三翼式扩孔钻头，将若干扩孔器在钻身的侧壁上呈螺旋式结构进行排布，扩孔器的长度值呈依次增大的趋势进行排布，提高扩孔钻头的扩孔效果。申请号202220359028.4公开了一种土层锚杆扩孔器，用于土层锚杆安装孔进行扩孔加工，同时采用弹簧内置装配，可避免弹簧上被附着泥土影响正常工作。申请号202122596257.6公开了一种煤矿用双刀扩孔器，通过高压水时滑杆便会驱动扩孔刀向外转动展开，可使该装置进行扩孔作业，当扩孔作业完成后，降低水压后，通过第一弹簧的弹力，促使滑块驱动扩孔刀反向转动并缩回外管的内部。申请号202220484914.x公开了一种地质勘探用扩孔器，转杆与长杆以及多个扩孔杆之间通过伸缩组件连接，可以根据需要来灵活调节扩孔直径。但是上述专利无法取心，扩孔器无法在孔内回收。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种随钻取心扩孔器，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种随钻取心扩孔器，包括：
7.第一粗径钻具；
8.钻头，安装在所述第一粗径钻具一端；
9.扩孔器，套设在所述第一粗径钻具外部；
10.单管钻具，安装在所述第一粗径钻具内；
11.第二粗径钻具，安装在所述第一粗径钻具远离钻头的一端；
12.打捞器，安装在所述第二粗径钻具内；
13.扩孔器总成，一端安装在第一粗径钻具内，另一端安装在所述第二粗径钻具内，用于配合单管钻具和打捞器进行单独取心或同时进行取心和扩孔。
14.作为本发明的进一步技术方案，所述扩孔器总成包括：
15.内管；
16.到位报信装置，安装在所述内管一端；
17.轴承，安装在所述内管远离到位报警装置的一端；
18.弹卡器，安装在所述轴承远离内管的一端；
19.外管，套设在所述内管、到位报信装置、轴承和弹卡器外部。
20.作为本发明的更进一步技术方案，所述扩孔器总成还包括：
21.套筒，套设在所述外管内，所述套筒设置在内管与到位报警装置之间；
22.刀翼，安装在所述内管内；
23.刀翼保护罩，设置在所述刀翼与内管之间；
24.弹簧，一端与所述刀翼相连，另一端与所述轴承相连。
25.作为本发明的再进一步技术方案，所述套筒上开设有与刀翼和刀翼保护罩相配合的第一扩孔a；所述第二粗径钻具上的开设有与刀翼和刀翼保护罩相配合的第二扩孔b。
26.作为本发明的再进一步技术方案，所述钻头、第一粗径钻具和第二粗径钻具上均留有供钻井液通过的第一流通通道；所述扩孔器总成上留有供钻井液通过的第二流通通道。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：需要取心扩孔时，需要取心时扩孔器总成改装为到位报信装置、套筒、刀翼、刀翼保护罩、弹簧、轴承、弹卡器、外管，投入单管钻具、扩孔器总成，到位报信装置发出到位信号，当岩矿心装满内岩心管或发生岩矿心堵塞时，报信机构发出信号，刀翼通过内管和粗径钻具二上的孔伸出，进行随钻扩孔；不需要取心时扩孔器总成改装为到位报信装置、轴承、弹卡器、内管、外管，进行非扩孔钻进；取心和扩孔结束后打捞器强制击打扩孔器总成，迫使扩孔器总成强制复位，利用绞车打捞单管钻具、扩孔器总成至地面，工作结束。
附图说明
28.图1为随钻取心扩孔器的剖视图；
29.图2为随钻取心扩孔器中扩孔器总成扩孔状态下的剖视图；
30.图3为随钻取心扩孔器中扩孔器总成非扩孔状态下的剖视图；
31.图4为随钻取心扩孔器的工作流程图。
32.图中：1-钻头、2-扩孔器、3-第一粗径钻具、4-单管钻具、5-扩孔器总成、6-第二粗径钻具、7-打捞器、501-到位报信装置、502-套筒、503-刀翼、504-刀翼保护罩、505-弹簧、506-轴承、507-弹卡器、508-内管、509-外管、a-第一扩孔、b-第二扩孔。
具体实施方式
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，因此不能理解为对本发明的限制。
34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
35.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等
术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
37.本发明实施例是这样实现的，如图1至图4所示的随钻取心扩孔器，包括:
38.第一粗径钻具3；
39.钻头1，安装在所述第一粗径钻具3一端；
40.扩孔器2，套设在所述第一粗径钻具3外部；
41.单管钻具4，安装在所述第一粗径钻具3内；
42.第二粗径钻具6，安装在所述第一粗径钻具3远离钻头1的一端；
43.打捞器7，安装在所述第二粗径钻具6内；
44.扩孔器总成5，一端安装在第一粗径钻具3内，另一端安装在所述第二粗径钻具6内，用于配合单管钻具4和打捞器7进行单独取心或同时进行取心和扩孔。
45.本发明在实际应用时，在常规钻井作业过程中，钻井作业由钻头1、第一粗径钻具3、第二粗径钻具6传递扭矩并通入钻井液完成钻井工作，为实现钻井液的稳定通入，所述钻头1、第一粗径钻具3和第二粗径钻具6上均留有供钻井液通过的第一流通通道。
46.如图3所示，作为本发明一个优选的实施例，所述扩孔器总成5包括：
47.内管508；
48.到位报信装置501，安装在所述内管508一端；
49.轴承506；安装在所述内管508远离到位报警装置501的一端
50.弹卡器507，安装在所述轴承506远离内管508的一端；
51.外管509，套设在所述内管508、到位报信装置、轴承506和弹卡器507外部。
52.在本实施例的一种情况中，在钻井过程中需要取心时，投入单管钻具4，到位后到位报信装置501受到泥浆压力影响发出到位信号，进行取心或扩孔；在钻井过程中只需要取心时，投入单管钻具4，扩孔器总成5改为非扩孔状态：包括到位报信装置、轴承506、弹卡器507、内管508和外管509，到位报信装置发出到位信号，进行取心不扩孔。
53.如图2所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述扩孔器总成5包括：
54.内管508；
55.到位报信装置501，安装在所述内管508一端；
56.轴承506；安装在所述内管508远离到位报警装置501的一端；
57.弹卡器507，安装在所述轴承506远离内管508的一端；
58.外管509，套设在所述内管508、到位报信装置、轴承506和弹卡器507外部；
59.套筒502，套设在所述外管509内，所述套筒502设置在内管508与到位报警装置501之间；
60.刀翼503，安装在所述内管508内；
61.刀翼保护罩504，设置在所述刀翼503与内管508之间；
62.弹簧505，一端与所述刀翼503相连，另一端与所述轴承506相连。
63.在本实施例的一种情况中，在钻井过程中同时需要取心和扩孔时，投入单管钻具4，扩孔器总成5改为扩孔状态，包括到位报信装置501、套筒502、刀翼503、刀翼保护罩504、弹簧505、轴承506、弹卡器507和外管509，到位报信装置501发出到位信号，进行取心和扩孔；为实现稳定扩孔，所述套筒502上开设有与刀翼503和刀翼保护罩504相配合的第一扩孔a，所述第二粗径钻具6上的开设有与刀翼503和刀翼保护罩504相配合的第二扩孔b，同时，所述扩孔器总成5上留有供钻井液通过的第二流通通道。
64.工作原理：在钻井过程中需要取心和扩孔时，投入单管钻具4，扩孔器总成5改为扩孔状态，包括到位报信装置501、套筒502、刀翼503、刀翼保护罩504、弹簧505、轴承506、弹卡器507和外管509，到位报信装置501发出到位信号，继续进行取心和扩孔。在钻井过程中只需要取心时，投入单管钻具4，扩孔器总成5改为非扩孔状态，包括到位报信装,501、轴承506、弹卡器507、内管508、外管509，到位报信装置501发出到位信号，继续进行取心不扩孔。取心或扩孔完毕后，投入打捞器7、击打弹卡器507使刀翼503强制复位，提升打捞器7，带着单管钻具4、扩孔器总成5至地面，扩孔和取心结束。
65.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
66.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。