一种水敏性沉积岩用SQ绳索取心卡簧

本技术属于地质岩心钻探，具体涉及一种水敏性沉积岩用sq绳索取心卡簧。

背景技术：

1、现阶段地质岩心钻探已普及绳索取心钻进工艺，其具有钻进效率高、辅助时间短、劳动强度低、取心质量好等诸多优点，nq、hq、pq、sq是常规绳索取心规格，其中sq为现阶段最大绳索取心尺寸，公称口径为150mm，一般仅在深孔钻探中使用。

2、绳索取心钻具的内管下端连接有卡簧座，卡簧座内部安装有卡簧和挡圈，三者相互配合，通常称为卡心组件。nq、hq、pq、sq规格的卡心组件外观相似，常规硬岩地层施工时，其卡取拔断岩心的成功率均较高。当在超千米深厚沉积岩钻探施工时，钻遇地层主要为水敏性泥岩，按理泥岩强度较低，更容易被拔断，但事实并非如此。泥岩岩心表面会在钻井液浸泡后进一步水化变软，虽然卡簧能抱住岩心，并能形成同样大的螺纹齿切入量，但上拔岩心的过程如同“削皮”一般，卡簧会顺着岩心往上刮掉岩心表层，经常出现卡簧打滑造成岩心拔不断的情况，再强大的钻机也将无用武之地。这种“削皮”现象会随着口径增大而越发明显，即岩心越粗需要越大的拔断力，sq卡簧相对其它稍小口径的卡簧成功率更低，严重影响施工效率。

3、目前常用的sq绳索取心卡簧主要分为内面无螺纹型和0.3mm的浅齿螺纹型，经实测，用于水敏性沉积岩时效果不理想，目前的改进方式是在卡簧内采用焊机点焊“小凸起”的方式来局部减小卡簧内径，以此增加摩阻力，但拔断岩心的效果仍不理想，若焊点过多甚至还会造成岩心难以进入内管，严重时还会出现推着卡簧、挡圈强行往内管中走的情形。根据sq规格卡心组件的工作原理进一步分析后发现，除在泥浆方面提高抑制性能，降低泥岩水化软化速度的前提下，如何大幅提升卡簧卡取岩心时所能提供的最大摩阻力是解决现有问题的关键。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种水敏性沉积岩用sq绳索取心卡簧，其卡取岩心时具备足够可防止水敏性沉积岩出现岩心“削皮”现象的摩阻力，有效提高拔断岩心的成功率。

2、本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

3、一种水敏性沉积岩用sq绳索取心卡簧，包括卡簧本体，卡簧本体为锥形环状结构，卡簧本体的内壁沿卡簧本体高度方向设有多个呈凹槽型的水口，多个水口沿卡簧本体的圆周方向均匀分布，水口两端分别延伸至卡簧本体的顶面和底面，相邻两个水口之间的卡簧本体内壁设有负角度尖齿螺纹，卡簧本体上沿卡簧本体的高度方向还设有一个贯穿卡簧本体的缺口。

4、进一步地，水口的数量为6个。

5、进一步地，水口的底面与卡簧本体的外壁面一致倾斜。

6、进一步地，负角度尖齿螺纹的齿高为1mm。

7、进一步地，缺口设于相邻的两个水口之间，缺口的宽度为13mm。

8、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

9、本实用新型依托现有卡簧座、挡圈不变，并在卡簧内外径、高度、厚度不变的情况下，将卡簧齿高、齿形、缺口宽度、水口数量做相关优化设计，使其能够更深、更多地切入岩心表面，全面提升卡簧卡取岩心时的摩阻力，防止水敏性沉积岩出现岩心“削皮”现象，有效提高拔断岩心的成功率，同时还能与现有其它卡心组件完全配套，方便施工人员直接对原有卡簧进行更换。

技术特征：

1.一种水敏性沉积岩用sq绳索取心卡簧，其特征在于：包括卡簧本体(1)，卡簧本体(1)为锥形环状结构，卡簧本体(1)的内壁沿卡簧本体(1)高度方向设有多个呈凹槽型的水口(2)，多个水口(2)沿卡簧本体(1)的圆周方向均匀分布，水口(2)两端分别延伸至卡簧本体(1)的顶面和底面，相邻两个水口(2)之间的卡簧本体(1)内壁设有负角度尖齿螺纹(3)，卡簧本体(1)上沿卡簧本体(1)的高度方向还设有一个贯穿卡簧本体(1)的缺口(4)。

2.根据权利要求1所述的水敏性沉积岩用sq绳索取心卡簧，其特征在于：水口(2)的数量为6个。

3.根据权利要求1所述的水敏性沉积岩用sq绳索取心卡簧，其特征在于：水口(2)的底面与卡簧本体(1)的外壁面一致倾斜。

4.根据权利要求1所述的水敏性沉积岩用sq绳索取心卡簧，其特征在于：负角度尖齿螺纹(3)的齿高为1mm。

5.根据权利要求1所述的水敏性沉积岩用sq绳索取心卡簧，其特征在于：缺口(4)设于相邻的两个水口(2)之间，缺口(4)的宽度为13mm。

技术总结本技术涉及一种水敏性沉积岩用SQ绳索取心卡簧，包括卡簧本体，卡簧本体为锥形环状结构，卡簧本体的内壁沿卡簧本体高度方向设有多个呈凹槽型的水口，多个水口沿卡簧本体的圆周方向均匀分布，水口两端分别延伸至卡簧本体的顶面和底面，相邻两个水口之间的卡簧本体内壁设有负角度尖齿螺纹，卡簧本体上沿卡簧本体的高度方向还设有一个贯穿卡簧本体的缺口。本技术的有益效果在于：卡取岩心时具备足够可防止水敏性沉积岩出现岩心“削皮”现象的摩阻力，有效提高拔断岩心的成功率。技术研发人员：季长军,陈冲,郭如伦,王志祥受保护的技术使用者：中国地质科学院技术研发日：20231128技术公布日：2024/7/23