一種用于破碎砂質(zhì)巖層鉆探的簡易巖芯鉆具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于工程地質(zhì)勘探技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于鉆探的巖芯鉆具，特別是一種破碎砂質(zhì)巖層鉆探的簡易巖芯鉆具。
【背景技術(shù)】
[0002]在破碎砂質(zhì)巖層(如全-強風(fēng)化花崗巖、砂巖、片麻巖等)的工程地質(zhì)勘察鉆進過程中，部分巖芯常破碎呈砂狀，提鉆時，砂狀巖芯會大量沉淀，造成埋鉆、堵孔等孔內(nèi)事故，并且鉆孔后不易取芯，因此該類地質(zhì)的鉆孔勘探效率很低，這一直是困擾在破碎砂質(zhì)巖層鉆進過程中的普遍性問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有巖芯鉆具在對破碎砂質(zhì)巖層進行鉆探時容易出現(xiàn)埋鉆、堵孔以及取芯不易的技術(shù)缺陷，提供一種簡易巖芯鉆具，可實現(xiàn)快速、順利鉆進及取樣，避免出現(xiàn)埋鉆、垮孔等情況。
[0004]本實用新型采用如下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]—種用于破碎砂質(zhì)巖層鉆探的簡易巖芯鉆具，包括鉆頭1、巖芯管4和鉆桿6，所述鉆頭1固定設(shè)置在巖芯管4 一端，所述巖芯管4另一端和鉆桿6之間通過異徑接頭5同軸固連，所述鉆桿6同軸固套有一套管7，所述套管7與鉆桿6之間形成底部封閉并且頂部開口的環(huán)形空間。
[0006]進一步的，所述套管7的底部與異徑接頭5的頂部焊接密封，頂部開口。
[0007]進一步的，所述套管7的直徑比鉆頭1的直徑小10_30mm。
[0008]進一步的，所述套管7的長度為l-3m。
[0009]在本實用新型中，所述巖芯管4和鉆頭1之間通過提斷外殼2固定連接，所述提斷外殼2的內(nèi)腔固定嵌有提斷彈簧3，用于提升鉆具時擠斷巖芯管內(nèi)的巖芯。
[0010]本實用新型的巖芯鉆具能夠順利處理砂質(zhì)巖芯鉆進過程中的砂狀巖芯，而且可以利用現(xiàn)場常用的工具進行簡單處理加工，可綜合利用。通過在巖芯管上倒焊套管，在鉆進過程中，鉆進的部分巖芯在巖芯管中收集，孔周邊沉淀下來的砂質(zhì)巖芯會收集到套管和鉆桿之間的環(huán)形空間中，在取樣時通過巖芯注入高壓水即可將砂質(zhì)巖芯全部取出，不會出現(xiàn)沉淀在孔內(nèi)的情況，從而避免埋鉆、堵孔等孔內(nèi)事故，實現(xiàn)快速、順利鉆進，在工程地質(zhì)勘察工地上進行應(yīng)用，效果非常明顯。
[0011]由上所述，本實用新型具有以下有益效果:
[0012]1)結(jié)構(gòu)簡單清晰；
[0013]2)設(shè)備均是工地常用設(shè)備，鉆具改進加工容易，造價低廉，可根據(jù)現(xiàn)場情況直接加工，在其他地層又可恢復(fù)原狀，可重復(fù)利用，相對其他專業(yè)的設(shè)備，具有穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟實用的優(yōu)勢。
[0014]3)環(huán)境適應(yīng)性強，能適用于各種砂質(zhì)巖層鉆進。
[0015]4)取芯方便簡單。
[0016]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。
【附圖說明】
[0017]圖1為實施例中的巖芯鉆具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中標號:1-鉆頭，2-提斷外殼，3-提斷彈黃，4-巖芯管，5-異徑接頭，6-鉆桿，7-套管。
【具體實施方式】
[0019]實施例
[0020]參見圖1，本實施例可根據(jù)傳統(tǒng)的巖芯鉆具進行改進，現(xiàn)有的巖芯鉆具包括鉆頭1、巖芯管4鉆桿6三部分組成，其中，鉆頭1固定設(shè)置在巖芯管4一端，鉆頭1直徑為130mm，巖芯管4的直徑略小于鉆頭直徑，巖芯管4另一端和鉆桿6之間通過異徑接頭5同軸固連，鉆桿6為直徑50mm的空心鉆桿，在鉆探時，鉆頭1用于打孔鉆進，鉆頭采用環(huán)形鉆頭，中間的部分巖芯填充擠入巖芯管4中。
[0021]在鉆桿6上同軸固套有一套管7，套管7的底部與異徑接頭5的頂部焊接密封，頂部保持開口，套管7與鉆桿6之間形成底部封閉并且頂部開口的環(huán)形空間，本實施例中套管7的直徑為110mm，長度為2000mm，套管和鉆頭的直徑差為20mm，實際應(yīng)用中根據(jù)常用鉆具的鉆頭直徑，套管7的直徑可小于鉆頭1的直徑10-30mm，套管長度可根據(jù)鉆探深度來確定，一般設(shè)定在l-3m之間，在對破碎砂質(zhì)巖層勘探鉆進時，周邊的大量破碎砂巖沉淀收集到套管7和鉆桿之間的環(huán)形空間中，由于套管7和鉆頭1之間的直徑差小，套管填充了鉆頭上方的空間，不會有大量的碎巖塌陷在鉆頭上，鉆進完成后，鉆具可以順利地提升，在鉆具提升到工作面后，可通過高壓水從套管的上部開口處向下沖洗即可將該空間中收集的全部巖芯取出進行分析。
[0022]另外，在巖芯管4和鉆頭1之間通過提斷外殼2固定連接，提斷外殼2的內(nèi)腔固定嵌有提斷彈簧3，鉆頭鉆探過程中，巖芯填充到巖芯管4中，在提升鉆具時，需要在鉆頭處將巖芯和巖層本體分離，避免去除的巖芯在巖芯管內(nèi)部斷裂，導(dǎo)致取樣過少，設(shè)置在鉆頭和巖芯管處的提斷外殼2內(nèi)部的提斷彈簧3為一錐形片彈簧，鉆具向下鉆進時，巖芯可向上擠壓彈簧填充到巖芯管內(nèi)，在鉆具上提時，提斷彈簧反向作用在的巖芯上，通過鉆具的提升作用力將巖芯在鉆頭后方卡斷，保證了巖芯管內(nèi)部的巖芯采樣完整性，提高了采芯率。
[0023]以上僅為本實用新型具體實施案例說明，不能以此限定本實用新型的權(quán)利保護范圍。凡根據(jù)本實用新型申請權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修改，皆在本實用新型保護的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于破碎砂質(zhì)巖層鉆探的簡易巖芯鉆具，包括鉆頭(1)、巖芯管(4)和鉆桿(6)，其特征在于:所述鉆頭(1)固定設(shè)置在巖芯管(4) 一端，所述巖芯管(4)另一端和鉆桿(6)之間通過異徑接頭(5)同軸固連，所述鉆桿(6)同軸固套有一套管(7)，所述套管(7)與鉆桿(6)之間形成底部封閉并且頂部開口的環(huán)形空間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于破碎砂質(zhì)巖層鉆探的簡易巖芯鉆具，所述套管(7)的底部與異徑接頭(5)的頂部焊接密封，套管頂部開口。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于破碎砂質(zhì)巖層鉆探的簡易巖芯鉆具，所述套管(7)的直徑比鉆頭(1)的直徑小10-30mm。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于破碎砂質(zhì)巖層鉆探的簡易巖芯鉆具，所述套管(7)的長度為1 _3m。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的一種用于破碎砂質(zhì)巖層鉆探的簡易巖芯鉆具，所述巖芯管(4)和鉆頭(1)之間通過提斷外殼(2)固定連接，所述提斷外殼(2)的內(nèi)腔固定嵌有提斷彈簧(3)，用于提升鉆具時擠斷巖芯管內(nèi)的巖芯。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于破碎砂質(zhì)巖層鉆探的簡易巖芯鉆具，包括鉆頭、巖芯管和鉆桿，所述鉆頭固定設(shè)置在巖芯管一端，所述巖芯管另一端和鉆桿之間通過異徑接頭同軸固連，所述鉆桿同軸固套有一套管，所述套管與鉆桿之間形成底部封閉并且頂部開口的環(huán)形空間。本實用新型通過在巖芯管上倒焊套管，在鉆進過程中，鉆進的部分巖芯在巖芯管中收集，即孔周邊沉淀下來的砂質(zhì)巖芯會收集到套管和鉆桿之間的環(huán)形空間中，在取樣時通過巖芯管注入高壓水即可將砂質(zhì)巖芯全部取出，不會出現(xiàn)沉淀在孔內(nèi)的情況，從而避免埋鉆、堵孔等孔內(nèi)事故，實現(xiàn)快速、順利鉆進，在工程地質(zhì)勘察工地上進行應(yīng)用，效果非常明顯。
【IPC分類】E21B25/10, E21B25/00
【公開號】CN205100916
【申請?zhí)枴緾N201520872815
【發(fā)明人】陳樂求
【申請人】中南大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月4日