勘探用半刚性取芯装置的制作方法

文档序号:11092353阅读:570来源:国知局
勘探用半刚性取芯装置的制造方法

本实用新型属于工程地质勘探技术领域,特别涉及一种勘探用半刚性取芯装置。



背景技术:

在地质勘探领域,通过勘探钻孔获取岩(矿)芯是工程技术人员最为关注的内容,也是影响钻孔效率的重要环节。评价提钻取芯钻进的关键参数包括岩芯采取率和单回次进尺长度。随着深部矿产成为我国矿产勘查的重要对象,钻孔孔深不断增大,如何在保证岩芯采取率的前提下,增加单回次进尺长度,提高钻进效率已成为取芯技术的研究重点。

目前,现有的地质勘探岩芯取芯装置主要有卡簧取芯装置与爪簧取芯装置。卡簧取芯装置的刚度大、收拢幅度小,钻进完整硬脆岩层取芯效果较好;但钻进软弱、破碎岩层时,常出现卡簧无法成功卡住岩芯的问题,取芯率低;爪簧取芯装置刚度小、收拢幅度大,对软弱、破碎岩层切削轻微,有较好的密封卡取作用,取芯效果好;但钻进完整硬脆岩层时,爪簧常难以抓住拔断岩芯,易于遭到破坏,影响岩芯采取率。上述两种取芯装置在频繁软弱夹层发育的复杂地质条件下使用时,需要经常更换钻具和严格控制回次进尺来达到取芯率与取芯质量要求,普遍存在钻进效率低、施工成本高的问题。



技术实现要素:

针对现有技术存在的不足,本实用新型提供一种结构简单,既能充分收拢卡取并保护软弱破碎岩芯,又有足够刚度卡住拔断硬脆岩芯的勘探用半刚性取芯装置,解决传统取芯装置在频繁软弱夹层发育的复杂地质条件下钻进效率低、施工成本高的问题。

为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种勘探用半刚性取芯装置,包括钻头、下承轴、罩簧座、罩簧、联络机构以及扩孔器。所述钻头为超前侧喷钻头;所述钻头固定安装于扩孔器下部;所述罩簧安装于罩簧座内;所述罩簧座位于钻头内部,罩簧座底端装置有下轴承;所述下轴承底端与钻头底部连接;所述联络机构设置于扩孔器上部,用于本实用新型与钻具连接。

进一步的,所述钻头为超前侧喷钻头,变径刚体结构,设有内台阶。

进一步的,所述罩簧座内壁设有台阶,内台阶角度为30°。

进一步的,所述罩簧设有12个抓手,为单向性设计,岩芯进入后不能退出。

进一步的,所述罩簧为半刚性耐磨橡胶材料。

与现有技术相比,本实用新型优点在于:

(1)采用罩簧及罩簧座的半刚性取芯装置,既能收拢卡取并保护软弱破碎岩芯,又有足够刚度可卡住拔断硬脆岩芯,最大限度的保护岩芯,提高岩芯采取率。

(2)在频繁软弱夹层发育的复杂地质条件下钻进时,无需经常更换钻具,也不需要严格控制回次进尺来保证取芯质量,解决了传统取芯装置钻进效率低、施工成本高的问题。

(3)罩簧采用半刚性材料,钻进时磨损小,使用寿命长,经济效益好。

(4)结构简单,零件及材料可按常规方法制备,易于加工。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

图2为本实用新型应用于单动双管钻具的示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示,本实用新型取芯装置包括钻头1、下承轴2、罩簧座3、罩簧4、联络机构5、扩孔器6。

钻头1为超前侧喷钻头,变径刚体结构,设有内台阶,固定安装于扩孔器6下部,钻头1通过螺纹连接套在扩孔器6的下部。

下承轴2、罩簧座3位于钻头1内部,罩簧座3的底端装置有下轴承2,下轴承2的底端与钻头1连接。

罩簧4安装于罩簧座3中,罩簧座3内壁设有台阶,内台阶角度为30°;罩簧4外壁呈上宽下窄的锥形构造。所述罩簧4为半刚性耐磨橡胶材料,设有12个抓手,为单向性设计。

所述联络机构5设置于扩孔器6上部,用于本实用新型取芯装置与单动双管钻具的内管7连接。

本实用新型的工作过程如下:

钻进时,岩芯(图未示)相对上行,罩簧4此时张开在罩簧座3的上部,岩芯可顺利正常进入内管7中;当一回次钻进结束需卡取岩芯时,提动钻头1上移,罩簧座3随着钻头1向上移动,因卡在罩簧4内的岩芯与地下岩层连接,罩簧4与岩芯处于相对静止状态,则罩簧4相对于罩簧座3及钻头1向下移动,罩簧4接触罩簧座3的内台阶后被迫收拢,从而收缩卡箍岩芯,拉拔和卡取岩芯,岩芯不会脱落。

综上所述,本实用新型采用半刚性罩簧替代常规的卡簧和爪簧,既可实现充分收拢和保护软弱破碎岩芯,又有足够的刚度卡取拔断硬脆岩芯;在频繁软弱夹层发育的复杂地质条件下钻进时,无需经常更换钻具,也不需要严格控制回次进尺来保证岩芯采取率,大大提高了软硬不均地层的取芯质量与钻进效率。

当然,上述说明并非是对本实用新型的限制,本实用新型也并不限于上述举例,本技术领域的普通技术人员,在本实用新型的实质范围内,作出的变化、改型、添加或替换,都应属于本实用新型的保护范围。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1