深海洋底取心採用常規的石油鑽探設備（鑽探船、鑽探平台）也可採用沉沒式海底鑽機和柔桿鑽探設備。我國研製的HZ—10型動力頭式海底鑽機可運用不同的鑽具，採用靜壓取心、乾鑽取心等方式鑽取海底沉積層黏土、砂、礫石和硬岩。
基本介紹
- 中文名：深海洋底取心
- 外文名：The deep ocean depths
- 領域：水利工程
- 設備：石油鑽探設備
- 鑽機：HZ—10型動力頭式海底鑽機
- 取心方式：靜壓取心、乾鑽取心
簡介,活塞取心工具（APC）,旋轉取心工具（RCB）,延伸取心工具（XCB）,井下馬達驅動取心工具（MDCB）,
簡介
深海洋底取心可採用常規的石油鑽探設備（鑽探船、鑽探平台）也可採用沉沒式海底鑽機和柔桿鑽探設備。我國研製的HZ—10型動力頭式海底鑽機可運用不同的鑽具，採用靜壓取心、乾鑽取心等方式鑽取海底沉積層黏土、砂、礫石和硬岩。柔桿鑽探設備是用柔性可捲曲的鑽桿代替傳統的剛性鑽桿，可實現連續操作，設備裝在船上，對鑽具實行遙控。潛孔鑽具用一條多心電纜懸吊，每下一次鑽，取心一次，配有“重返鑽裝置”，可在一個鑽孔內反覆取心多次。
活塞取心工具（APC）
活塞取心工具（APC）是液壓動力活塞取心工具，用於獲取相對未污染、長9.5 m連續的定向岩心樣本。
活塞取心工具內筒通過取心鋼纜下放到底部，然後泵壓加在鑽柱上，剪斷止動銷釘，把9.5 m取心內筒壓放在沉積岩上開始取心。內裝岩心的取心內筒可以被鋼纜往上拉回，當岩心被收回的時候，鑽柱頂部由鋼纜操縱的封隔器允許鑽柱繼續旋轉和進行循環。岩心被收回後，鑽頭和底部鑽具組合可以再次鑽進9. 5 m，重複以上過程。
結構特點：
1.兼容性。活塞取心工具（APC）內筒和延伸取心工具（XCB）內筒配置同樣的底部鑽具組合，所以，這兩種工具能夠根據不同地層岩石的取心需求進行替換使用，不用因為換鑽頭而起下鑽。
2.取心找正。井底的取心筒上裝一個定向工具使APC能夠順利獲取岩心。
3.實時溫度測量儀。取完岩心後，APC取心筒內有一個槽安裝了熱敏電阻組，能夠記錄實時地層溫度，為研究地層和井下安全（遇到烴類物質時）提供實時熱量測量。
4.連續取心。不用起下鑽柱，可以實現連續取心，提高取心效率。
旋轉取心工具（RCB）
旋轉取心工具（RCB）是設計用來在堅硬的沉積岩或火成岩地層取心的一種取心工具。RCB對於在海洋地殼硬地層取心起重要作用。
RCB取心內筒通過鑽柱自由掉落（泵壓壓力）鎖接在底部鑽具組合上（BHA）。RCB主鑽頭可以獲取58．7 mm直徑的岩心。包括鑽頭和外岩心筒在內的底部鑽具組合隨著鑽柱旋轉，而軸承使內筒固定不動。取心內筒能夠獲取9.5m長岩心，然後通過鋼纜收回。當使用鋼纜收回岩心的時候，鑽柱頂部的一個電纜操作的封隔器允許鑽柱繼續旋轉和循環。
結構特點：
1.設計強度高。RCB的底部鑽具組合、鑽頭和取心內筒組都進行了強度設計來滿足在研磨性高、堅硬的沉積岩和火成岩地層使用的需要。
2.副鑽頭（鞋）鑽進。副鑽頭可以用來鑽進而不需要獲取岩心。副鑽頭用來在硬地層首先鑽進，通過一個特殊內筒接頭來和外簡連線來旋轉鑽進。副鑽頭組設定成能夠通過副鑽頭進行循環。副鑽頭能夠和標準RCB進行替換來定點取心。
3.鑽頭卸掉後進行繩索測井。機械鑽頭拆卸器（MBR）通過電纜操作來卸下井底的鑽頭，提供一個底部鑽具組合來測井。測井能夠在用RCB工具取心後進行，而不用重新組裝一個鈷柱來安裝測井鑽頭。
4.連續取心。不用起下鑽柱，可以實現連續取心，提高取心效率。
延伸取心工具（XCB）
延伸取心工具（XCB）用來在軟和中硬地層獲取9.5 m長岩心樣本。XCB一般用於以下情況：地層太硬無法用活塞取心；硬度不足以用旋轉取心工具（RCB）進行取心。在軟地層，XCB取心器伸出主鑽頭，但是當遇到堅硬的岩石就縮回主鑽頭。XCB使用和活塞取心工具（APC）一樣的底部鑽具組合。XCB依靠鑽柱的旋轉來鑽進，而中間的取心器同時獲取岩。
結構特點：
1.副鑽頭取心。XCB使用中間的副鑽頭取心副鑽頭方向正對主取心鑽頭前面，減少流體對岩心的沖刷（例如從主鑽頭噴射出來的水流會損害岩心），能夠提高在軟和中硬地層收穫率，減少對岩心的損害。
2.縮回副鑽頭。一個特殊的回收設備允許正常延伸在取心鑽頭外的XCB副鑽頭縮回到底部鑽具組合裡面直到副鑽頭和取心鑽頭齊平，當遇到硬地層的時候，收回副鑽頭能減小失敗幾率。軟地層取心器延伸硬地層取心器收縮
3.不旋轉取心軸承。取心內筒轉環允許當鑽頭旋轉時岩心相對地層保持穩定，這樣就減少了傳遞給脆弱頁狀地層的旋轉扭矩。
4.可替換性。和APC取心工具使用同樣的底部鑽具組合，避免了起下鑽帶來的取心空白時間。
副鑽頭部齒選擇：
（1）軟地層。鋸齒狀的碳化鎢顆粒；
（2）硬地層。聚晶金剛石複合片（PDC），孕鑲金剛石，表面鑲嵌金剛石或熱穩定人造金剛石。
井下馬達驅動取心工具（MDCB）
井下馬達驅動取心筒（MDCB）是同APC/XCB底部鑽具組合一致的可收回繩索取心工具。這種取心筒的設計目的是提高用APC/XCB工具難以取心的地層的取心收穫率（例如硬裂隙性結晶岩，夾層硬/軟地層，和易碎岩石，礁岩）。要配合為連續取心行程準備工具的組裝時間（約1 h），這種取心方式一般用於間歇性短進尺取心（4.5 m的心長）。
MDCB通過在底部鑽具組合上增加一個彈簧鎖類的部件就可以和APC/XCB替換使用。MDCB組成部件為：馬達、推進器、內筒組和一個薄切面鑽頭。馬達由通過鑽柱往下的流體液力驅動，並產生旋轉。推進器通過液力給鑽頭提供鑽壓和推進內筒組。內筒組有一個4.5 m的取心筒，這個取心筒底部有一個薄切面的取心鑽頭，所取岩心直徑為57mm。
結構特點：
1.金剛石取心技術。與APC/XCB取心工具相比，MDCB在更高的轉速、更低的鑽壓下工作，使用薄切面孕鑲金剛石的碳化鎢鑽頭在易碎、頁狀硬/軟和結晶地層取心。MDCB對地層的鑽壓更低，可以提高在易破碎地層和結晶地層的取心質量和收穫率。
2.正排量式井下馬達。井下的旋轉和扭矩傳遞是由貝克休斯Inteq Math IP正排量式井下馬達來提供動力的。因為是馬達驅動鑽頭旋轉，能夠消除鑽柱振動。
3.推進器總成。液力變成鑽壓，可互換噴嘴，可以改善在不同流速下的鑽壓。鑽壓能夠通過施加穩定的壓力於鑽頭上來被控制，這樣就提高了金剛石鑽頭的壽命和收穫率。
4.互換性好。加上一個彈簧鎖接頭，MDCB能使用同APC和XCB一樣的底部鑽具組合。
