專利名稱：一種隔水巖土取心鉆具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆具，特別是涉及一種用于固體礦床勘探和工程地質(zhì)勘察的隔水巖土取心鉆具。
背景技術(shù)：
在進(jìn)行固體礦床勘探和工程地質(zhì)勘察鉆進(jìn)過程中，經(jīng)常會遇到水敏或水溶性巖土層，這時采用普通單管鉆進(jìn)技術(shù)或普通雙管鉆進(jìn)技術(shù)，甚至繩索取心鉆進(jìn)技術(shù)，由于鉆進(jìn)過程中，鉆井液直接接觸和沖刷巖土心，導(dǎo)致巖土心溶于水，使鉆進(jìn)中無法實(shí)現(xiàn)對巖土心的采取，或采取的巖土心不能滿足鉆探質(zhì)量的要求，這帶來了鉆孔的報廢或工程質(zhì)量的效率低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于水敏或水溶性巖土層鉆進(jìn)時，可以大大提高巖土心采取率，實(shí)現(xiàn)和達(dá)到固體礦床勘探和工程地質(zhì)勘察鉆進(jìn)過程對巖土采取率的要求，防止因巖土采取率滿足不了要求而導(dǎo)致鉆孔的報廢的情況出現(xiàn)的隔水巖土取心鉆具。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的隔水巖土取心鉆具，包括鉆具外管和與所述的鉆具外管連接的擴(kuò)孔器，超前側(cè)噴鉆頭與所述的擴(kuò)孔器連接，巖心半合內(nèi)管接箍一端座在所述的超前側(cè)噴鉆頭的內(nèi)側(cè)底座上，另一端與巖心半合內(nèi)管連接，所述的巖心半合內(nèi)管的上端接有液體流動單向球閥，所述的鉆具外管內(nèi)設(shè)有內(nèi)外管接頭，所述的內(nèi)外管接頭上設(shè)有液流通孔，所述的內(nèi)外管接頭與所述的巖心半合內(nèi)管之間設(shè)有巖心半合內(nèi)管位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。所述的巖心半合內(nèi)管位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由焊接在所述的液體流動單向球閥上的調(diào)節(jié)蓋和安裝在所述的內(nèi)外管接頭上且作用于所述的調(diào)節(jié)蓋的調(diào)節(jié)栓組成。采用上述技術(shù)方案的隔水巖土取心鉆具，巖心半合內(nèi)管實(shí)現(xiàn)容納巖土心的目的， 采用半合內(nèi)管結(jié)構(gòu)形式，巖心半合內(nèi)管接箍實(shí)現(xiàn)連接巖心半合內(nèi)管，并座在超前側(cè)噴鉆頭內(nèi)，使巖心半合內(nèi)管在鉆頭、擴(kuò)孔器和鉆具外管內(nèi)有效定位，同時與鉆頭底座緊密接觸，阻止鉆井液流入巖心半合內(nèi)管。液體流動單向球閥連接在巖心半合內(nèi)管上部，實(shí)現(xiàn)巖心半合內(nèi)管的液體和氣體順利流出，而阻止鉆進(jìn)液從單向球閥中流入巖心半合內(nèi)管。由調(diào)節(jié)蓋和調(diào)節(jié)栓組成的巖心半合內(nèi)管位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對巖心半合內(nèi)管位置在一定范圍內(nèi)進(jìn)行位置的上下調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)巖心半合內(nèi)管接箍與鉆頭底座緊密接觸。內(nèi)外管接頭通過調(diào)節(jié)蓋和調(diào)節(jié)栓，將鉆具外管和巖心半合內(nèi)管連接起來，實(shí)現(xiàn)一起同步運(yùn)動。利用本發(fā)明的隔水巖土取心鉆具，可以大幅度提高巖土心的采取率，甚至采取率達(dá)到100%，滿足了在進(jìn)行固體礦床勘探和工程地質(zhì)勘察鉆進(jìn)水敏或水溶性巖土層巖土心采取率的要求。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-超前側(cè)噴鉆頭；2-巖心半合內(nèi)管接箍；3-巖心半合內(nèi)管；4-擴(kuò)孔器；5-鉆具外管；6-液體流動單向球閥；7-調(diào)節(jié)蓋；8-內(nèi)外管接頭；9-調(diào)節(jié)栓。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述。參見圖1，鉆具外管5與擴(kuò)孔器4連接，超前側(cè)噴鉆頭1與擴(kuò)孔器4連接，巖心半合內(nèi)管接箍2 —端座在超前側(cè)噴鉆頭1的內(nèi)側(cè)底座上，另一端與巖心半合內(nèi)管3連接，巖心半合內(nèi)管3的上端接有液體流動單向球閥6，鉆具外管5內(nèi)設(shè)有內(nèi)外管接頭8，內(nèi)外管接頭 8上設(shè)有液流通孔10，在液體流動單向球閥6上焊接有調(diào)節(jié)蓋7，在內(nèi)外管接頭8上安裝有作用于調(diào)節(jié)蓋7的調(diào)節(jié)栓9。參見圖1，超前側(cè)噴鉆頭1連接擴(kuò)孔器4，主要起破碎巖土的作用，擴(kuò)孔器4與鉆具外管5連接；超前側(cè)噴鉆頭1的內(nèi)側(cè)加工有安裝巖心半合內(nèi)管接箍2的底座，巖心半合內(nèi)管接箍2 —端坐在超前側(cè)噴鉆頭1的內(nèi)側(cè)底座上，另一端與巖心半合內(nèi)管3連接，巖心半合內(nèi)管3連接的上端接有液體流動單向球閥6，只能實(shí)現(xiàn)巖心半合內(nèi)管3的液流流出而阻止鉆井液從液體流動單向球閥6流入巖心半合內(nèi)管3，液體流動單向球閥6與巖心半合內(nèi)管位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)蓋7焊接在一起，調(diào)節(jié)蓋7和調(diào)節(jié)栓9配合構(gòu)成巖心半合內(nèi)管位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)， 實(shí)現(xiàn)對巖心半合內(nèi)管3位置的上下調(diào)動，通過調(diào)節(jié)該機(jī)構(gòu)，使巖心半合內(nèi)管接箍2密封在超前側(cè)噴鉆頭1的內(nèi)側(cè)底座上，保證巖心半合內(nèi)管接箍2與超前側(cè)噴鉆頭1的內(nèi)側(cè)底座之間不漏失鉆井液，巖心半合內(nèi)管位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)又連接在內(nèi)外管接頭8上，使內(nèi)外管一起運(yùn)動， 內(nèi)外管接頭8上開有液流通孔10，在鉆進(jìn)過程中，鉆井液經(jīng)過鉆桿流入鉆具外管，在外管內(nèi)鉆井液通過內(nèi)外管接頭8的液流通孔10，進(jìn)入巖心半合內(nèi)管位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)后，通過液體流動單向球閥6與鉆具外管5的內(nèi)壁之間的間隙，流入到巖心半合內(nèi)管3和鉆具外管5之間， 進(jìn)入擴(kuò)孔器4、超前側(cè)噴鉆頭1，然后通過超前側(cè)噴鉆頭1的水口和水槽流出到鉆頭外徑和鉆孔孔壁之間，實(shí)現(xiàn)冷卻鉆頭、排除巖粉的功能，由于采用了超前側(cè)噴鉆頭1，鉆井液不能直接沖刷巖心。本發(fā)明通過改變鉆井液水流的流經(jīng)路徑，不讓鉆井液直接沖刷巖心，對于水敏、易溶于鉆井液的巖土心具有保護(hù)作用，提高了巖土心的采取率，這種隔水巖土取心鉆具可以保證巖土心的采取率達(dá)到100%，提高和改善了鉆探工程質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種隔水巖土取心鉆具，包括鉆具外管(5)和與所述的鉆具外管(5)連接的擴(kuò)孔器 (4)，其特征是超前側(cè)噴鉆頭(1)與所述的擴(kuò)孔器(4)連接，巖心半合內(nèi)管接箍(2) —端座在所述的超前側(cè)噴鉆頭(1)的內(nèi)側(cè)底座上，另一端與巖心半合內(nèi)管(3)連接，所述的巖心半合內(nèi)管(3)的上端接有液體流動單向球閥(6)，所述的鉆具外管(5)內(nèi)設(shè)有內(nèi)外管接頭 (8)，所述的內(nèi)外管接頭(8)上設(shè)有液流通孔(10)，所述的內(nèi)外管接頭(8)與所述的巖心半合內(nèi)管(3)之間設(shè)有巖心半合內(nèi)管位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔水巖土取心鉆具，其特征是所述的巖心半合內(nèi)管位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由焊接在所述的液體流動單向球閥(6)上的調(diào)節(jié)蓋(7)和安裝在所述的內(nèi)外管接頭 (8)上且作用于所述的調(diào)節(jié)蓋(7)的調(diào)節(jié)栓(9)組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種隔水巖土取心鉆具，包括鉆具外管(5)和與鉆具外管(5)連接的擴(kuò)孔器(4)，超前側(cè)噴鉆頭(1)與擴(kuò)孔器(4)連接，巖心半合內(nèi)管接箍(2)一端座在超前側(cè)噴鉆頭(1)的內(nèi)側(cè)底座上，另一端與巖心半合內(nèi)管(3)連接，巖心半合內(nèi)管(3)的上端接有液體流動單向球閥(6)，鉆具外管(5)內(nèi)設(shè)有內(nèi)外管接頭(8)，內(nèi)外管接頭(8)上設(shè)有液流通孔(10)，內(nèi)外管接頭(8)與巖心半合內(nèi)管(3)之間設(shè)有巖心半合內(nèi)管位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明通過改變鉆井液水流的流經(jīng)路徑，不讓鉆井液直接沖刷巖心，對于水敏、易溶于鉆井液的巖土心具有保護(hù)作用，提高了巖土心的采取率，這種隔水巖土取心鉆具可以保證巖土心的采取率達(dá)到100％，提高和改善了鉆探工程質(zhì)量。
文檔編號E21B10/26GK102155176SQ201110052938
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者劉磊磊, 吳晶晶, 周德泉, 張紹和, 王佳亮 申請人:中南大學(xué)