CN217176596U - 一种工程地质钻探自动化随钻测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种工程地质钻探自动化随钻测量装置，包括短接头主体和密封盖，短接头主体内设有上螺纹沉孔、容纳腔和下螺纹沉孔，密封盖密封连接于上螺纹沉孔和容纳腔之间，容纳腔和下螺纹沉孔通过隔板隔开，容纳腔内设有瓦斯浓度传感器、液体压力传感器、电池和集成电路，瓦斯浓度传感器、液体压力传感器和电池分别与集成电路电连接，隔板上设有用于使瓦斯浓度传感器的探头和液体压力传感器的探头伸入下螺纹沉孔的联通孔。本实用新型提供了一种工程地质钻探自动化随钻测量装置，具有结构简单，可广泛的采集各种信息等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程勘察领域，尤其是涉及一种工程地质钻探自动化随钻测量装置。
背景技术
工程地质钻探作为工程勘察的主要手段之一，是勘察工作中重要的一环。随着十四五的到来，数智化、智能化、信息化技术广泛应用于各个领域。本世纪初，关于随钻测量系统的研究一度成为热门方向。但主要是利用钻柱中的泥浆脉冲将测量信息数据传输到地面。井下仪器系统、地面系统通过钻柱内泥浆通道中的压力脉冲信号进行通信，并协调工作，实现钻井过程中井下工具的状态的实时监测。随钻测量系统结构复杂、造价高昂，往往只能在科研项目和特殊钻探项目中使用，无法在工程地质钻探领域大面积普及。
工程地质钻探，一般针对工程项目特性查明其工程地质条件，为设计提供基础资料。相较于石油钻探和矿产勘探，工程地质钻探深度较小，一般在一百米以下。针对钻探行业多年以来的几个方面的缺陷，分析如下：一是钻孔深度的精确量测。钻孔深度不仅关系到钻探工程成果的准确性，还关系到钻探施工结算额度。目前，行业内仍然沿袭手工量测方式，简单粗暴且存在造假嫌疑；二是瓦斯地层瓦斯含量的超前地质预报。目前涉及的瓦斯超前地质预报多应用于煤系瓦斯地层隧道工程施工，而针对非煤系瓦斯地层的瓦斯含量探测应用极少；三是工程地质钻探由于深度不大，往往不太重视泥浆控制，钻遇复杂地层时经常出现钻孔事故。泥浆压力控制，对于钻孔稳定性、携渣排渣、施工进度等意义重大，必须引起钻探施工重视。
发明内容
本实用新型为了克服工程地质钻探施工的多种缺陷，进一步提升钻探施工的效率和安全性，提供一种工程地质钻探自动化随钻测量装置，具有结构简单，可广泛的采集各种信息等优点。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种工程地质钻探自动化随钻测量装置，包括短接头主体和密封盖，短接头主体内设有上螺纹沉孔、容纳腔和下螺纹沉孔，密封盖密封连接于上螺纹沉孔和容纳腔之间，容纳腔和下螺纹沉孔通过隔板隔开，容纳腔内设有瓦斯浓度传感器、液体压力传感器、电池和集成电路，瓦斯浓度传感器、液体压力传感器和电池分别与集成电路电连接，隔板上设有用于使瓦斯浓度传感器的探头和液体压力传感器的探头伸入下螺纹沉孔的联通孔。
上述技术方案中，所述上螺纹沉孔与钻杆连接，下螺纹沉孔与钻头连接。联通孔便于传感器直接接触钻头端部液体和气体，集成电路板含定位装置、信号转换器和信号发射器，是信号无线传输到地面的关键。密封盖可以将各个电器元件密封在和容纳腔内。上述技术方案的有益效果是：1.采用精确定位装置，精确反映钻头定位信息，改变以往人工监管、量测方法，管理效率及质量有效提升；2.采用瓦斯浓度传感器，可进行孔内瓦斯浓度实时量测，辅助决策超前地质预报；3.采用液体压力传感器，可进行孔内泥浆压力的实时监测，指导泥浆泵压力调控管理，提升钻探施工安全性。
作为优选，所述容纳腔的中心设有中央过水孔，中央过水孔与容纳腔隔离，密封盖上设有连通孔，中央过水孔连通上螺纹沉孔和下螺纹沉孔。上述技术中央过水孔主要是为了钻探工程中的钻井液循环，还可以带走电器元件的产生的热量，起到散热作用。
作为优选，所述容纳腔包括电路仓、第一传感器仓、第二传感器仓和电池仓，电路仓、第一传感器仓、第二传感器仓和电池仓周向分布在中央过水孔四周，电路仓、第一传感器仓、第二传感器仓和电池仓通过线槽连通，集成电路设置在电路仓内，瓦斯浓度传感器设置在第一传感器仓内，液体压力传感器设置在第二传感器仓内，电池设置在电池仓内。所述结构将容纳腔分成多个仓室，便于电器元件安装固定，且可以各自与短接头主体侧壁充分接触，便于散热。
作为优选，所述联通孔与探头之间通过乳胶密封。所述结构可以保证联通孔附件的密封性。联通孔与传感器之间还可以设置密封圈。
作为优选，所述密封盖与短接头主体之间设有密封圈。
作为优选，所述短接头主体外侧壁上设有方便扳手夹紧的安装缺口。所述结构便于将测量装置拧入钻头和钻杆之间。
作为优选，所述短接头主体为一体成型结构。采用一体化设计，直接采用螺纹连接钻头和钻杆，造价低廉、使用方便、用途广泛。
本实用新型的有益效果是：1.采用精确定位装置，精确反映钻头定位信息，改变以往人工监管、量测方法，管理效率及质量有效提升；2.采用瓦斯浓度传感器，可进行孔内瓦斯浓度实时量测，辅助决策超前地质预报；3.采用液体压力传感器，可进行孔内泥浆压力的实时监测，指导泥浆泵压力调控管理，提升钻探施工安全性；4.采用一体化设计，直接采用螺纹连接钻头和钻杆，造价低廉、使用方便、用途广泛。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的轴向剖视图；
图3是本实用新型的径向剖视图。
图中：短接头主体1、上螺纹沉孔1.1、容纳腔1.2、电路仓1.2.1、第一传感器仓1.2.2、第二传感器仓1.2.3、电池仓1.2.4、线槽1.2.5、下螺纹沉孔1.3、隔板1.4、中央过水孔1.5、安装缺口1.6、联通孔1.7、密封盖2、连通孔2.1。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的描述。
实施例1：
如图1、图2和图3所示，一种工程地质钻探自动化随钻测量装置，包括短接头主体1和密封盖2，所述短接头主体1为一体成型结构。短接头主体1内设有上螺纹沉孔1.1、容纳腔1.2和下螺纹沉孔1.3，密封盖2密封连接于上螺纹沉孔1.1和容纳腔1.2之间，密封盖2与短接头主体1之间设有密封圈。容纳腔1.2和下螺纹沉孔1.3通过隔板1.4隔开，容纳腔1.2包括电路仓1.2.1、第一传感器仓1.2.2、第二传感器仓1.2.3和电池仓1.2.4，电路仓1.2.1、第一传感器仓1.2.2、第二传感器仓1.2.3和电池仓1.2.4周向分布在中央过水孔1.5四周，电路仓1.2.1、第一传感器仓1.2.2、第二传感器仓1.2.3和电池仓1.2.4通过线槽1.2.5连通，集成电路设置在电路仓1.2.1内，瓦斯浓度传感器设置在第一传感器仓1.2.2内，液体压力传感器设置在第二传感器仓1.2.3内，电池设置在电池仓1.2.4内。
瓦斯浓度传感器、液体压力传感器和电池分别与集成电路电连接，隔板1.4上设有用于使瓦斯浓度传感器的探头和液体压力传感器的探头伸入下螺纹沉孔1.3的联通孔1.7。所述联通孔1.7与探头之间通过乳胶密封。容纳腔1.2的中心设有中央过水孔1.5，中央过水孔1.5与容纳腔1.2隔离，密封盖2上设有连通孔2.1，中央过水孔1.5连通上螺纹沉孔1.1和下螺纹沉孔1.3。所述短接头主体1外侧壁上设有方便扳手夹紧的安装缺口1.6。
上述技术方案中，所述上螺纹沉孔1.1与钻杆连接，下螺纹沉孔1.3与钻头连接。联通孔1.7便于传感器直接接触钻头端部液体和气体，集成电路板含定位装置、信号转换器和信号发射器，是信号无线传输到地面的关键。密封盖2可以将各个电器元件密封在和容纳腔1.2内。中央过水孔1.5便于钻探过程中的钻井液循环，还可以带走电器元件的产生的热量，起到散热作用。上述技术方案的有益效果是：1.采用精确定位装置，精确反映钻头定位信息，改变以往人工监管、量测方法，管理效率及质量有效提升；2.采用瓦斯浓度传感器，可进行孔内瓦斯浓度实时量测，辅助决策超前地质预报；3.采用液体压力传感器，可进行孔内泥浆压力的实时监测，指导泥浆泵压力调控管理，提升钻探施工安全性；采用一体化设计，直接采用螺纹连接钻头和钻杆，造价低廉、使用方便、用途广泛。
Claims (7)
1.一种工程地质钻探自动化随钻测量装置，其特征是，包括短接头主体和密封盖，短接头主体内设有上螺纹沉孔、容纳腔和下螺纹沉孔，密封盖密封连接于上螺纹沉孔和容纳腔之间，容纳腔和下螺纹沉孔通过隔板隔开，容纳腔内设有瓦斯浓度传感器、液体压力传感器、电池和集成电路，瓦斯浓度传感器、液体压力传感器和电池分别与集成电路电连接，隔板上设有用于使瓦斯浓度传感器的探头和液体压力传感器的探头伸入下螺纹沉孔的联通孔。
2.根据权利要求1所述的一种工程地质钻探自动化随钻测量装置，其特征是，所述容纳腔的中心设有中央过水孔，中央过水孔与容纳腔隔离，密封盖上设有连通孔，中央过水孔连通上螺纹沉孔和下螺纹沉孔。
3.根据权利要求 2所述的一种工程地质钻探自动化随钻测量装置，其特征是，所述容纳腔包括电路仓、第一传感器仓、第二传感器仓和电池仓，电路仓、第一传感器仓、第二传感器仓和电池仓周向分布在中央过水孔四周，电路仓、第一传感器仓、第二传感器仓和电池仓通过线槽连通，集成电路设置在电路仓内，瓦斯浓度传感器设置在第一传感器仓内，液体压力传感器设置在第二传感器仓内，电池设置在电池仓内。
4.根据权利要求1所述的一种工程地质钻探自动化随钻测量装置，其特征是，所述联通孔与探头之间通过乳胶密封。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种工程地质钻探自动化随钻测量装置，其特征是，所述密封盖与短接头主体之间设有密封圈。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种工程地质钻探自动化随钻测量装置，其特征是，所述短接头主体外侧壁上设有方便扳手夹紧的安装缺口。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种工程地质钻探自动化随钻测量装置，其特征是，所述短接头主体为一体成型结构。
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|---|---|---|---|---|
| CN117052377A (zh) * | 2023-07-10 | 2023-11-14 | 中国地质大学（武汉） | 一种无接触式探测信号随钻采集与传输装置及方法 |
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| CN117052377B (zh) * | 2023-07-10 | 2024-03-01 | 中国地质大学（武汉） | 一种无接触式探测信号随钻采集与传输装置及方法 |
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