技术摘要：
本发明公开了一种液压推进回转式绳索取心钻进系统及其取心方法，与钻杆连接；包括取心外管总成，以及通过带有钢丝绳的绳索打捞器放入或提出取心外管总成的取心内管总成；取心外管总成的顶部与钻杆连通；取心内管总成包括由上至下依次连接的绳索打捞机构、悬挂机构、剪  全部
背景技术：
随着国民经济的快速发展及国家海洋强国战略的实施，水域特别是海洋资源勘查 工作任务大幅增加，钻探取心是获取海底实物资料的唯一手段，如何高效获取海底高质量 地质样品，对于我国海洋科学研究及能源发展具有十分重要的意义。 目前，我国对于海洋勘查钻探取心技术的研究才刚刚起步，工程实践极为有限，尤 其对于海底基岩钻探取心来说，不仅岩心采取率低，而且钻进效率很低。 因此，如何提供一种无隔水管工况下的高效绳索取心钻进系统及其取心方法，是 本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种液压推进回转式绳索取心钻进系统，旨在解决上述 技术问题。 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种液压推进回转式绳索取心钻进系统，与钻杆连接；包括：取心外管总成，以及 通过带有钢丝绳的绳索打捞器放入或提出所述取心外管总成的取心内管总成； 所述取心外管总成的顶部与所述钻杆连通； 所述取心内管总成包括由上至下依次连接的绳索打捞机构、悬挂机构、剪切滑动 机构、密封机构、高速回转管和取心器机构；所述绳索打捞机构用于与所述绳索打捞器连 接；所述悬挂机构用于连接所述绳索打捞机构和所述剪切滑动机构；所述密封机构用于连 接所述剪切滑动机构和所述高速回转管，并形成密封空间获取泥浆压力；所述高速回转管 在所述钻杆内的高压泥浆驱动下转动解锁所述剪切滑动机构，使所述高速回转管能够同时 上下滑动，并带动所述取心器机构回转钻进地层中取得圆柱状样品。 通过上述技术方案，本发明设计了简单可靠的液压推进回转钻进系统，依靠钻杆 内高压泥浆驱动高速回转管，推动取心器机构回转取心钻进，解决了复杂地层钻探岩心采 取率低及效率低的难题，对我国深地深海科学研究及勘查事业有着积极的促进作用。 优选的，在上述一种液压推进回转式绳索取心钻进系统中，所述绳索打捞机构包 括绳索打捞矛头、滑动管、弹簧、弹卡和弹卡座；绳索打捞矛头通过开口弹性销连接在所述 滑动管上；所述弹簧与所述弹卡安装在所述弹卡座内，所述弹卡和所述弹卡座通过开口弹 性销连接，所述弹簧处于绷紧状态将所述弹卡撑开，与所述取心外管总成内壁卡接定位；所 述弹卡座通过螺纹与所述悬挂机构连接。通过弹卡的设置能够实现对高速回转管的反扭功 能。 优选的，在上述一种液压推进回转式绳索取心钻进系统中，所述悬挂机构包括悬 4 CN 111577181 A 说　明　书 2/6 页 挂环和连接座；所述悬挂环套设在所述弹卡座上，所述连接座和所述弹卡座通过螺纹连接 并将所述悬挂环夹紧固定。连接结构稳定可靠。 优选的，在上述一种液压推进回转式绳索取心钻进系统中，所述剪切滑动机构包 括导向管外套、限位接头、导向管和剪切销钉；所述导向管外套一端与所述连接座通过螺纹 连接；所述限位接头与所述导向管外套的另一端通过螺纹连接；所述导向管同轴套设在所 述导向管外套内部，且与所述限位接头滑动连接，使其与所述导向管外套能够产生轴向的 滑动；所述剪切销钉通过螺纹安装在所述导向管外套的剪切孔上，并插入所述导向管的端 头侧壁。导向管与导向管外套在取心钻进前处于相对静止状态，取心钻进时剪断剪切销钉， 导向管相对于导向管外套不能回转，但能上下自由滑动，当高速回转管驱动取心器机构进 入地层取心钻进时，带动导向管向下滑动，至限位接头处时，完成一次取心钻进，限位接头 对取心内管总成有锁止功能，起到限位作用。 优选的，在上述一种液压推进回转式绳索取心钻进系统中，所述密封总成机构包 括密封上座、密封组和密封下座；所述密封上座与所述导向管通过螺纹连接；所述密封组套 设在所述密封上座上；所述密封下座与所述密封上座通过螺纹连接，并夹紧固定所述密封 组，所述密封下座通过螺纹与所述高速回转管连接。密封机构可在密封外管内上下自由滑 动，形成密封空间，并由此获取泥浆压力，驱动高速回转管，推动取心器机构回转取心钻进。 优选的，在上述一种液压推进回转式绳索取心钻进系统中，所述取心器机构包括 外管接头、单动组件、外管、岩心卡取组件、钻头、内管和扩孔器；所述外管接头通过螺纹与 所述高速回转管连接；所述单动组件一端通过螺纹与所述外管接头连接；所述外管一端与 所述单动组件连接；所述岩心卡取组件的一端通过螺纹与所述外管的另一端连接；所述钻 头通过螺纹与所述岩心卡取组件的另一端连接；所述内管同轴套设在所述外管内部，且一 端与所述单动组件固定连接；所述扩孔器与所述内管的另一端固定连接。能够有效实现钻 心取样。 优选的，在上述一种液压推进回转式绳索取心钻进系统中，所述取心外管总成包 括通过螺纹依次连接的钻杆接头、弹卡室、座环室、密封外管、扶正器和取心钻头；所述钻杆 接头通过螺纹与所述钻杆连接。取心外管总成能够有效与取心内管总成配合连接。 优选的，在上述一种液压推进回转式绳索取心钻进系统中，所述座环室内套设有 座环；所述座环靠近所述弹卡室与所述座环室的连接端头。能够进一步提高连接结构的稳 定性和密封效果。 优选的，在上述一种液压推进回转式绳索取心钻进系统中，所述弹卡卡设在所述 弹卡室内，能够实现对所述高速回转管的反扭功能。 本发明还提供了一种液压推进回转式绳索取心钻进系统的取心方法，包括以下步 骤： S1、组装取心内管总成，用带有钢丝绳的绳索打捞器将取心内管总成投入钻杆中， 并最终进入取心外管总成内，完成钻具总成的组装； S2、通过解卡装置将绳索打捞器解卡，提出打捞器，开启泥浆泵循环系统，开始取 心； S3、调整泥浆泵排量，依靠泥浆压力驱动高速回转管剪断剪切销钉，推动取心器机 构回转取心钻进； 5 CN 111577181 A 说　明　书 3/6 页 S4、完成设定的取心行程后，泥浆泵压力通过泄压孔短时间内突然下降，表明取心 钻进结束； S5、将绳索打捞器投入钻杆中，通过绳索打捞系统将取心内管总成提离地层，完成 取心作业； S6、启动泥浆泵，取心外管总成扫孔至下一次取心位置，准备下一次取心作业。 经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种液压推进回 转式绳索取心钻进系统及其取心方法，设计了简单可靠的液压推进回转钻进系统，依靠钻 杆内高压泥浆驱动高速回转管，推动取心器机构回转取心钻进，解决了复杂地层钻探岩心 采取率低及效率低的难题，对我国深地深海科学研究及勘查事业有着积极的促进作用。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图获得其他的附图。 图1附图为本发明提供的外部结构示意图； 图2附图为本发明提供的取心外管总成的剖视图； 图3附图为本发明提供的取心内管总成的剖视图； 图4附图为本发明提供的绳索打捞机构和悬挂机构连接的局部剖视放大图； 图5附图为本发明提供的悬挂机构、剪切滑动机构、密封机构和高速回转管连接的 局部剖视放大图； 图6附图为本发明提供的高速回转管和取心器机构连接的局部剖视放大图。 其中： 1-钻杆接头； 2-弹卡室； 3-座环； 4-座环室； 5-密封外管； 6-扶正器； 7-取心钻头； 8-绳索打捞机构； 9-悬挂机构； 10-剪切滑动机构； 11-密封机构； 12-高速回转管； 13-取心器机构； 14-绳索打捞矛头； 15-滑动管； 16-弹簧； 6 CN 111577181 A 说　明　书 4/6 页 17-弹卡； 18-弹卡座； 19-悬挂环； 20-连接座； 21-剪切销钉； 22-导向管； 23-导向管外套； 24-限位接头； 25-密封上座； 26-密封组； 27-密封下座； 28-外管接头； 29-单动组件； 30-外管； 31-内管； 32-扩孔器； 33-岩心卡取组件； 34-钻头。