CN101215959A - 双管强制取芯钻具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双管强制取芯钻具，它的活塞壳体内设有活塞，活塞上部装有销阀，活塞下部设有活塞出水孔，活塞出水孔、滑阀、岩粉管连接、岩芯管连接、长心筒依次连接，长心筒内设有钢片，长心筒与内钻头连接，内钻头短接的上部为锥形。钻进时，销阀没有在取芯钻具内，提钻取芯前将销阀投入钻具内，打开水泵，销阀在水的压力作用下向下压活塞杆，从而推动滑阀、岩粉管、岩芯管、长心筒一起向下运动，由于内钻头短接的上部为锥形，致使长心筒内的钢片收缩，从而卡紧岩芯。在钻进过程中既可以主动卡紧岩芯，又可借助过滤器、岩粉导管、岩粉管等装置获取岩粉，从而提高采芯率。
Description
技术领域
本发明涉及一种双管强制取芯钻具，特别是一种用于在复杂地质地层条件下的取芯钻探机具，属于钻探领域。
背景技术
地质勘探钻进的主要任务是获取真实准确的岩心样品，以便客观地评价所勘探的矿产资源储量情况。岩心样品的代表性、采样的准确性(与取样孔段真实地质信息对应)是考核地质工作成果的主要技术参数之一。目前在大部分情况下有用矿产都出现在破碎、软弱、裂隙性岩石中，在如此的地层条件下，利用传统的取芯钻具勘探钻进，容易使岩芯管中的岩芯脱落，破碎的岩屑被冲洗液冲走，因此岩芯采取率很低，很难满足实际的地质勘探要求。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种双管强制取芯钻具，该装置增大了岩芯的卡紧力，通过配合孔底岩屑收集器大大提高岩芯的采取率和准确率。
实现本发明的技术方案是：一种双管强制取芯钻具，钻具接头的下部与活塞壳体的上部连接，活塞壳体的下部与滑阀外壳的上部连接，滑阀外壳的下部与外管的上部连接，外管通过外钻头短接与外钻头连接，活塞壳体内设有活塞，活塞上部装有销阀，活塞下部设有活塞出水孔，保持泥浆循环畅通。活塞出水孔通过活塞杆与设于滑阀外壳内的滑阀的一端连接，滑阀另一端通过滑阀接头与岩粉管连接，岩粉管通过滤器接头与岩芯管连接，过滤器接头内设有过滤器，岩芯管的下部与长心筒的上部连接，长心筒内设有钢片。长心筒通过内钻头短接与内钻头连接，内钻头短接的上部为锥形。
所述岩粉管内设有岩粉导管，岩粉导管能导向带有细小岩屑的泥浆，岩粉导管上设有岩粉导管接头，岩粉导管接头中装有钢球，其作用是在提钻时产生负压。岩粉导管接头上开有横向的导管接头出水孔和纵向的导管接头进水孔，横向的导管接头出水孔使过滤器和岩粉管的腔体保持畅通，纵向的导管接头进水孔是滑阀的内腔和岩粉管的腔体通道。
所述活塞杆通过球绞与滑阀连接，滑阀与滑阀接头通过螺纹连接，滑阀和滑阀接头都设有空腔，便于泥浆循环畅通。滑阀的上端设有滑阀出水孔，滑阀外壳设有横向的滑阀出水孔和纵向的滑阀进水孔，横向的滑阀出水孔与滑阀出水孔位置对应，且滑阀所开有的滑阀出水孔比滑阀外壳上的横向滑阀出水孔长，以便强制卡芯时保持水路畅通。
所述活塞与活塞壳体之间设有O形密封圈，O形密封圈位于活塞上的密封圈槽内；滑阀外壳与滑阀之间设有O形密封圈，O形密封圈位于滑阀上的密封圈槽内；岩粉导管接头与岩粉管之间设有O形密封圈，O形密封圈位于岩粉导管接头上的密封圈槽内。
所述滑阀外壳开有横向的滑阀出水孔和纵向的滑阀进水孔。
所述销阀上设有倒刺，防止卡芯时回退松动。滑阀的上端与滑阀外壳都开有滑阀出水孔，滑阀所开有的滑阀出水孔比滑阀外壳上的滑阀出水孔长一些，以便强制卡芯时保持水路畅通。
正常钻进时，销阀没有在取芯钻具内，提钻取芯前将销阀投入钻具内，打开水泵，销阀在水的压力作用下向下压活塞杆，从而推动滑阀、岩粉管、岩芯管、长心筒一起向下运动，由于内钻头短接的上部为锥形，致使长心筒内的钢片收缩，从而卡紧岩芯。
本发明的优点是：在钻进过程中既可以主动卡紧岩芯，又可借助过滤器、岩粉导管、岩粉管等装置获取岩粉，从而提高采芯率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明的剖示图。
图中，1.钻具接头，2.活塞壳体，3.滑阀外壳，4.滑阀出水孔，5.外管，6.导管接头出水孔，7.岩粉导管接头，8.外钻头短接，9.外钻头，10.内钻头，11.内钻头短接，12.长心筒，13.岩芯管，14.过滤器，15.过滤器接头，16.岩粉导管，17.导管接头进水孔，18.钢球，19.岩粉管，20.滑阀接头，21.滑阀，22.滑阀进水孔，23.活塞杆，24.活塞出水孔，25.活塞，26.销阀。
具体实施方式
如图1所示的双管强制取芯钻具，钻具接头1的下部与活塞壳体2的上部连接，活塞壳体2的下部与滑阀外壳3的上部连接，滑阀外壳的下部与外管5的上部连接，外管通过外钻头短接8与外钻头9连接，活塞壳体2内设有活塞25，活塞25上部装有销阀26，销阀26上设有倒刺。活塞25下部设有活塞出水孔24，活塞出水孔通过活塞杆23与设于滑阀外壳内的滑阀21的一端连接，滑阀21另一端通过滑阀接头20与岩粉管19连接，岩粉管19内设有岩粉导管16，岩粉导管16上设有岩粉导管接头7，岩粉导管接头7中装有钢球18，岩粉导管接头7上开有横向的导管接头出水孔6和纵向的导管接头进水孔17。岩粉管19通过滤器接头15与岩芯管13连接，过滤器接头15内设有过滤器14，岩芯管13的下部与长心筒12的上部连接，长心筒12通过内钻头短接11与内钻头10连接。活塞杆23通过球绞与滑阀21连接，滑阀21与滑阀接头20通过螺纹连接，滑阀21和滑阀接头20都设有空腔。活塞25与活塞壳体2之间设有O形密封圈，O形密封圈位于活塞25上的密封圈槽内；滑阀外壳3与滑阀21之间设有O形密封圈，O形密封圈位于滑阀21上的密封圈槽内；铁砧3与缸体26之间设有密封圈27，密封圈27位于缸体26上的密封圈槽内。滑阀21的上端设有滑阀出水孔4，滑阀外壳3设有横向的滑阀出水孔和纵向的滑阀进水孔22，横向的滑阀出水孔与滑阀出水孔4位置对应，且滑阀21所开有的滑阀出水孔比滑阀外壳3上的横向滑阀出水孔长。
在使用图1所示的双管强制取芯钻具时，把不包括销阀26的双管强制取芯钻具与钻杆柱一起下入钻孔内，开启地面钻探泥浆泵，地面钻探泥浆泵的泥浆沿钻杆柱依次进入钻具接头1，活塞25内的腔体，通过活塞25的活塞出水孔24再进入活塞杆23的腔体，由于滑阀外壳3开有纵向的滑阀进水孔22，所以泥浆将会自活塞杆23的腔体沿着滑阀进水孔22进入岩粉管19和外管5之间的间隙，从而到达岩芯管13与外管5之间的间隙，继而到达内钻头10与外钻头9之间的间隙，此时泥浆已经到达孔底，泥浆从孔底向上流出地面的通路有两个：第一通路是从外钻头9与孔壁之间的间隙直接流出钻孔；第二通路是从内钻头10的空腔进入双管强制取芯钻具内的长心筒12的内腔，泥浆通过过滤器14的过滤，流入岩粉导管16，进入岩粉导管接头7，泥浆顶开岩粉导管接头7中的钢球18，通过导管接头出水孔6进入岩粉管19的腔体内，此时经过过滤器14过滤过的泥浆中的细小岩屑沉淀于岩粉管19的腔体内，泥浆流体从导管接头进水孔17溢出，经由滑阀21的内腔从滑阀外壳3的横向滑阀出水孔与滑阀21上端开有的滑阀出水孔4流出钻具，进入钻具与孔壁之间的间隙。至此，钻探所需的泥浆循环系统得以建立，开动钻机进行正常取芯钻进，岩芯沿着内钻头10，经由长心筒12进入岩芯管13，较破碎的岩芯随着泥浆到达过滤器14，较大的破碎岩芯被过滤留在岩芯管13内，较小的岩屑继续随着泥浆经过过滤器14、岩粉导管16，进入岩粉导管接头7，泥浆顶开岩粉导管接头7中的钢球18，通过导管接头出水孔6进入岩粉管19的腔体内，较小的岩屑沉淀于岩粉管19的腔体内，泥浆流体从导管接头进水孔17溢出。一个回次钻进结束后，停止地面钻探泥浆泵，在提钻前将销阀26从钻杆柱投入钻具内，销阀26卡在活塞壳体2上端，开动地面泥浆泵，销阀26在泥浆的压力下向下运动，从而带动滑阀21、岩粉管19、岩芯管13、长心筒12一起向下运动，由于内钻头短接11的上部为锥形，致使长心筒12内的钢片收缩，从而卡紧岩芯，防止岩芯脱落，提钻时岩粉导管接头7中的钢球18堵死岩粉导管16，使岩芯管13内产生负压，从而再次防止岩芯脱落，提高采芯率。
Claims (6)
1.一种双管强制取芯钻具，钻具接头(1)的下部与活塞壳体(2)的上部连接，活塞壳体(2)的下部与滑阀外壳(3)的上部连接，滑阀外壳(3)的下部与外管(5)的上部连接，外管(5)通过外钻头短接(8)与外钻头(9)连接，其特征是：活塞壳体(2)内设有活塞(25)，活塞(25)上部装有销阀(26)，活塞(25)下部设有活塞出水孔(24)，活塞出水孔通过活塞杆(23)与设于滑阀外壳内的滑阀(21)的一端连接，滑阀(21)另一端通过滑阀接头(20)与岩粉管(19)连接，岩粉管(19)通过滤器接头(15)与岩芯管(13)连接，滤器接头(15)内设有过滤器(14)，岩芯管(13)的下部与长心筒(12)的上部连接，长心筒(12)内设有钢片，长心筒(12)通过内钻头短接(11)与内钻头(10)连接，内钻头短接(11)的上部为锥形。
2.根据权利要求1所述的双管强制取芯钻具，其特征是：岩粉管(19)内设有岩粉导管(16)，岩粉导管(16)上设有岩粉导管接头(7)，岩粉导管接头(7)中装有钢球(18)，岩粉导管接头(7)上开有横向的导管接头出水孔(6)和纵向的导管接头进水孔(17)。
3.根据权利要求1所述的双管强制取芯钻具，其特征是：活塞杆(23)通过球绞与滑阀(21)连接，滑阀(21)与滑阀接头(20)通过螺纹连接，滑阀(21)和滑阀接头(20)内都设有空腔。
4.根据权利要求1所述的双管强制取芯钻具，其特征是：活塞(25)与活塞壳体(2)之间设有O形密封圈，O形密封圈位于活塞(25)上的密封圈槽内；滑阀外壳(3)与滑阀(21)之间设有O形密封圈，O形密封圈位于滑阀(21)上的密封圈槽内；岩粉导管接头(7)与岩粉管(19)之间也设有O形密封圈，O形密封圈位于岩粉导管接头(7)上的密封圈槽内。
5.根据权利要求1所述的双管强制取芯钻具，其特征是：滑阀(21)的上端设有滑阀出水孔(4)，滑阀外壳(3)设有横向的滑阀出水孔和纵向的滑阀进水孔(22)，滑阀出水孔(4)与横向的滑阀出水孔对应，且滑阀(21)上的滑阀出水孔(4)比滑阀外壳(3)上的横向滑阀出水孔长。
6.根据权利要求1所述的双管强制取芯钻具，其特征是：销阀(26)上设有倒刺。
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| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100602 Termination date: 20110111 |