CN111271017A - 一种地质勘探用岩心提取钻具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种地质勘探用岩心提取钻具，该地质勘探用岩心提取钻具，包括从上到下依次连接的钻杆、提取组件和钻头，所述提取组件包括提取筒，所述提取筒的上端和下端分别与钻杆的下端和钻头的上端可拆卸连接，所述提取筒内形成有提取空腔，所述提取筒的侧部设有与提取空腔连通的窗口，所述窗口处固设有与提取筒形配的弧形窗板，所述弧形窗板采用硬质透明塑料，所述弧形窗板的轴向高度不低于检测所需岩心高度，如此设置不仅能够在不取出岩心的情况下观察岩层结构，且能够得到较为完整的岩心，有利于确保后期岩心分析结果的准确性，减少外在影响误差。
Description
技术领域
本发明涉及地质勘探领域，尤其涉及一种地质勘探用岩心提取钻具。
背景技术
岩心提取过程中，一般通过提取筒将一定深度的岩心提取至提取筒下端的内腔中，之后将提取筒拉出地面开始岩心获取作业，较为常见的做法：一种是通过重锤敲击提取筒，使得内腔中的岩心从提取筒下端掉出；另一种是通过将提取筒设置为能够开合的两半结构，地下提取岩心时两半结构闭合固定，地上取出岩心时打开两半结构获取岩心。上述两种方式虽然都能够获取岩心，但是却存在以下缺陷：前者获取的岩心多数不完整，对于有些特殊地质，岩心不完整导致岩层厚度、岩层构造等性质都不能准确测定，进而影响了地质分析结果；后者结构较为复杂，对于大型操作来说存在一定难度，且在两半结构打开时，容易使岩心松散，影响地质结构结果分析准确性。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种地质勘探用岩心提取钻具，以至少解决或缓解现有技术中的一个或多个技术问题，或至少提供一种有益的选择。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种地质勘探用岩心提取钻具，包括从上到下依次连接的钻杆、提取组件和钻头，所述提取组件包括：
提取筒，所述提取筒的上端和下端分别与钻杆的下端和钻头的上端可拆卸连接，所述提取筒内形成有提取空腔，所述提取筒的侧部设有与提取空腔连通的窗口，所述窗口处固设有与提取筒形配的弧形窗板，所述弧形窗板采用硬质透明塑料，所述弧形窗板的轴向高度不低于检测所需岩心高度；
所述钻头内形成有与提取空腔衔接的通孔。
使用原理：使用钻具提取岩心时，将钻具安装在钻机上使用，钻机驱动钻具下移，随着钻具下潜深度的增加，钻头将岩心提取到提取筒的提取空腔中，之后将钻具拉出至地面，在钻具拉出地面后，可以直接通过透明的弧形窗板观察测量各岩层构造以及岩层厚度等物理性质。之后使用工具或切割或敲碎弧形窗板，以从窗口处切割取出完整的符合要求的岩心，此种取出方式能够最大程度的保证一定深度下所需岩心的完整程度，有利于之后检测获得更加精确的地质勘探结果，进而有利于获得更精确的地质分析结果。
在岩心取出后，将提取筒与钻头和钻杆拆卸，更换新的提取筒进行下一次岩心获取，而弧形窗板碎裂的旧提取筒可以安装新的弧形窗板后重新利用。
可选的，所述弧形窗板的外沿设有第一连接部，对应窗口的提取筒断面形成有第二连接部，所述第一连接部和第二连接部通过螺栓固接，如此设置，可以在取出岩心时，直接拆卸弧形窗板获取即可；岩心取出后，还可以清洗弧形窗板后重新利用，在一定程度上节省了成本。
可选的，所述第一连接部和第二连接部之间设置有密封圈，如此设置，更加能够保证提取腔室的密封程度，从而保证其内岩心的不被破坏。
可选的，对应第二连接部的第一连接部端侧开设有凹槽，所述凹槽内安装有密封圈，如此设置便于密封圈定位安装。
可选的，对应窗口的提取筒轴向断面上设有卡槽，所述弧形窗板的两侧卡设于所述卡槽内，如此设置，便于弧形窗板定位更准确快速。
可选的，所述弧形窗板的径向长度为所述提取筒周长的一半，便于取出取出较为完整的岩心。
可选的，所述提取筒的上端和下端分别与钻杆下端和钻头上端螺纹连接。
可选的，所述钻头上端内侧设有第一卡台，所述第一卡台的侧部设有第一内螺纹，所述钻杆的下端内侧设有第二卡台，所述第二卡台的侧部设有第二内螺纹，所述提取筒上设有分别与第一内螺纹和第二内螺纹配合连接的外螺纹，如此设置，可以较好的保证提取筒连接的稳定程度。
可选的，所述提取筒的外侧面直径与钻杆外侧面直径和钻头外侧面直径一致，如此，比较有利于钻具下移获取岩心。
可选的，所述提取组件还包括一保护套筒，所述保护套筒套设于钻杆与钻头之间的提取筒外侧，所述保护套筒对应弧形窗板开设有取样口，所述保护套筒与提取筒之间能够相对转动以实现取样口和窗口之间的错位和重叠。所述保护套筒抵接于钻头和钻杆之间。
本发明采用上述结构，所具有的优点是：
1、本申请中，设置的提取组件，不仅能够在不取出岩心的情况下观察岩层结构，且能够得到较为完整的岩心，有利于确保后期岩心分析结果的准确性，减少外在影响误差；
其中，弧形窗板设置为可拆卸更换结构，更加降低了岩心取出过程中外在条件对岩心结构的影响。
2、本申请中，保护套筒的设置，不仅可以对弧形窗口形成保护，且能够提高提取组件的整体强度，有利于延长其使用寿命。
附图说明
图1为本发明其中一实施例的结构示意图；
图2为图1的局部剖视结构示意图；
图3为本发明其中一实施例中提取组件的结构示意图；
图4为图3中提取筒的结构示意图；
图5为图3中弧形窗板的放大结构示意图；
图6为本发明其中一实施例中弧形窗板的放大结构示意图；
图7为本发明其中一实施例中提取筒的结构示意图；
图8为本发明其中一实施例的局部剖视结构示意图。
图中，1、钻杆；
2、提取组件，21、提取筒，211、提取空腔，212、第二连接部，213、卡槽，22、弧形窗板，221、第一连接部，222、凹槽，23、密封圈，24、保护套筒；
3、钻头，31、通孔。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
如图1-2所示，本实施例中，该地质勘探用岩心提取钻具，包括从上到下依次连接的钻杆1、提取组件2和钻头3，所述提取组件2包括提取筒21，所述提取筒21的上端和下端分别与钻杆1的下端和钻头3的上端可拆卸连接，所述提取筒21内形成有提取空腔211，所述提取筒21的侧部设有与提取空腔 211连通的窗口，所述窗口处固设有与提取筒21形配的弧形窗板22，所述弧形窗板22采用硬质透明塑料，所述弧形窗板22的轴向高度不低于检测所需岩心高度；所述钻头3内形成有与提取空腔211衔接的通孔31。
使用原理：使用钻具提取岩心时，将钻具安装在钻机上使用，钻机驱动钻具下移，随着钻具下潜深度的增加，钻头将岩心提取到提取筒21的提取空腔 211中，之后将钻具拉出至地面，在钻具被拉出地面后，可以直接通过透明的弧形窗板22观察测量各岩层构造以及岩层厚度等物理性质。之后使用工具或切割或敲碎弧形窗板，以从窗口处切割取出完整的符合要求的岩心，此种取出方式能够最大程度的保证一定深度下所需岩心的完整程度，有利于之后检测获得更加精确的地质勘探结果，进而有利于获得更精确的地质分析结果。在岩心取出后，将提取筒21与钻头3和钻杆1拆卸，更换新的提取筒21进行下一次岩心获取，而弧形窗板22碎裂的旧提取筒可以安装新的弧形窗板后重新利用。
可理解的，提取筒与钻杆和钻头的连接方式可以为：所述提取筒21的上端和下端分别与钻杆1下端和钻头3上端螺纹连接。具体的，所述钻头上端内侧设有第一卡台，所述第一卡台的侧部设有第一内螺纹，所述钻杆的下端内侧设有第二卡台，所述第二卡台的侧部设有第二内螺纹，所述提取筒上设有分别与第一内螺纹和第二内螺纹配合连接的外螺纹，如此设置，可以较好的保证提取筒连接的稳定程度。
可理解的，如图3-5中，在其中一个实施例中，所述弧形窗板22的外沿设有第一连接部221，对应窗口的提取筒21断面形成有第二连接部212，所述第一连接部221和第二连接部212通过螺栓固接，如此设置，可以在取出岩心时，直接拆卸弧形窗板22获取即可；岩心取出后，还可以清洗弧形窗板22后重新利用，在一定程度上节省了成本。
可理解的，如图6中，在其中一个实施例中，所述第一连接部221和第二连接部212之间设置有密封圈23，如此设置，更加能够保证提取腔室211的密封程度，从而保证其内岩心的不被破坏。对应第二连接部212的第一连接部221 端侧开设有凹槽222，所述凹槽222内安装有密封圈23，如此设置便于密封圈 23定位安装。
可理解的，如图7中，在其中一个实施例中，对应窗口的提取筒21轴向断面上设有卡槽213，所述弧形窗板22的两侧卡设于所述卡槽213内，如此设置，便于弧形窗板22定位更准确快速。
可理解的，如图8所示，在其中一个实施例中，所述弧形窗板22的径向长度为所述提取筒21周长的一半，便于取出获得较为完整的岩心。
所述提取组件2还包括一保护套筒24，所述保护套筒24套设于钻杆1与钻头3之间的提取筒21外侧，所述保护套筒24对应弧形窗板22开设有取样口，取样口与窗口大小一致，所述保护套筒24与提取筒21之间能够相对转动以实现取样口和窗口之间的错位和重叠。所述保护套筒24抵接于钻头3和钻杆4之间。使用钻具提取岩心时，使保护套筒的取样口与窗口错位设置，不仅可以对弧形窗口在地下形成保护，且能够提高提取组件的整体强度；将钻具拉出至地面后，转动保护套筒，使得取样口和窗口重叠，之后可以直接通过透明的弧形窗板观察测量各岩层构造以及岩层厚度等物理性。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本领域技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员公知技术。
Claims (10)
1.一种地质勘探用岩心提取钻具，其特征在于，包括从上到下依次连接的钻杆、提取组件和钻头，所述提取组件包括：
提取筒，所述提取筒的上端和下端分别与钻杆的下端和钻头的上端可拆卸连接，所述提取筒内形成有提取空腔，所述提取筒的侧部设有与提取空腔连通的窗口，所述窗口处固设有与提取筒形配的弧形窗板，所述弧形窗板采用硬质透明塑料，所述弧形窗板的轴向高度不低于检测所需岩心高度；
所述钻头内形成有与提取空腔衔接的通孔。
2.根据权利要求1所述的地质勘探用岩心提取钻具，其特征在于，所述弧形窗板的外沿设有第一连接部，对应窗口的提取筒断面形成有第二连接部，所述第一连接部和第二连接部通过螺栓固接。
3.根据权利要求2所述的地质勘探用岩心提取钻具，其特征在于，所述第一连接部和第二连接部之间设置有密封圈。
4.根据权利要求3所述的地质勘探用岩心提取钻具，其特征在于，对应第二连接部的第一连接部端侧开设有凹槽，所述凹槽内安装有密封圈。
5.根据权利要求2所述的地质勘探用岩心提取钻具，其特征在于，对应窗口的提取筒轴向断面上设有卡槽，所述弧形窗板的两侧卡设于所述卡槽内。
6.根据权利要求1所述的地质勘探用岩心提取钻具，其特征在于，所述弧形窗板的径向长度为所述提取筒周长的一半。
7.根据权利要求1所述的地质勘探用岩心提取钻具，其特征在于，所述提取筒的上端和下端分别与钻杆下端和钻头上端螺纹连接。
8.根据权利要求7所述的地质勘探用岩心提取钻具，其特征在于，所述钻头上端内侧设有第一卡台，所述第一卡台的侧部设有第一内螺纹，所述钻杆的下端内侧设有第二卡台，所述第二卡台的侧部设有第二内螺纹，所述提取筒上设有分别与第一内螺纹和第二内螺纹配合连接的外螺纹。
9.根据权利要求8所述的地质勘探用岩心提取钻具，其特征在于，所述提取筒的外侧面直径与钻杆外侧面直径和钻头外侧面直径一致。
10.根据权利要求1所述的地质勘探用岩心提取钻具，其特征在于，所述提取组件还包括一保护套筒，所述保护套筒套设于钻杆与钻头之间的提取筒外侧，所述保护套筒对应弧形窗板开设有取样口，所述保护套筒与提取筒之间能够相对转动以实现取样口和窗口之间的错位和重叠；
所述保护套筒抵接于钻头和钻杆之间。
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