一种提高萤石矿钻孔岩心采取率的装置的制作方法

1.本技术涉及岩心采取的领域，尤其是涉及一种提高萤石矿钻孔岩心采取率的装置。


背景技术：

2.萤石矿是我国重要的矿产资源，在我国储量丰富。萤石是工业上氟元素的主要来源，广泛应用于航天、制冷、医药、防腐和新能源等领域。因此，近年来，国家越来越重视萤石矿的勘探开发工作。
3.钻探取心是萤石矿勘查工作的重要组成部分。岩（矿）心指的是根据地质勘查工作或工程的需要，使用环状岩心钻头及其他取心工具，从孔内取出的圆柱状萤石矿和其它岩石样品。通过对岩（矿）心样品的观察分析，可以用来直接研究萤石矿床的地质构造、岩（矿）石特征等深部地质现象，测定萤石矿的岩（矿）石的组分，了解萤石矿体在深部的特征等。
4.由于大部分萤石矿体产于构造破碎带中，在进行萤石矿钻探取心时，经常会遇到这些软弱、易破碎的复杂岩层，采用常规的单管钻具钻进时，对构造破碎带的扰动较大，一些岩石破碎颗粒会进入钻井液（冲洗液）中，钻井液对岩层也有一定的冲刷，导致岩心不完整、采取率较低。


技术实现要素：

5.为了使在进行萤石矿钻心取样时能够有较高的采取率，对软弱、易破碎岩层的岩心进行保护，本技术提供一种提高萤石矿钻孔岩心采取率的装置。
6.本技术提供的一种提高萤石矿钻孔岩心采取率的装置采用如下的技术方案：
7.一种提高萤石矿钻孔岩心采取率的装置，包括取心管和钻头，所述取心管包括外管和位于外管内部并与外管同轴的内管，所述外管的顶部固定有将外管与钻杆连通的连接头，所述外管与钻头可拆卸固定连接；所述外管的内部顶端设置有与外管同轴的固定环，所述固定环下部开设有与内管配合的限位槽，所述内管的底端与钻头抵接；所述固定环的上部开设有进液口，所述外管的下部开设有贯穿管壁的出液口；所述钻头的刚体内壁上开设有卡簧槽，所述卡簧槽内设置有岩心卡簧；所述内管和钻头的内径相等。
8.通过采用上述技术方案，钻取萤石矿岩心时，外管带动钻头钻进，岩心进入内管中，内管不发生转动从而减轻了对岩心的扰动以及破坏；钻井液由进液口进入内管和外管之间的空隙最后由出液口排出，使得钻井液不会直接对岩心冲刷，进一步提高了岩心的采取率。
9.优选的，所述钻头的顶端固定有向上伸出并位于内管外侧的稳定环，所述稳定环环抱内管。
10.通过采用上述技术方案，在将钻头与外管连接时，稳定环将内管卡在中间，从而对内管起到固定作用，防止在钻取岩心时内管发生晃动。
11.优选的，所述卡簧槽的直径由下向上逐渐增大，所述卡簧的外部与卡簧槽配合，所
述卡簧的侧壁开设切口，所述卡簧的内径与内管的内径相等。
12.通过采用上述技术方案，岩心钻取完毕，提升钻杆时，卡簧在岩心的拉动下向下运动从而使卡簧与岩心抱得更紧，避免岩心从内管中脱出，更容易提断岩心。
13.优选的，所述卡簧的内部上固定有斜向上伸出的钢柱。
14.通过采用上述技术方案，进一步提高卡簧抱紧岩心的程度。
15.优选的，所述钢柱均朝向卡簧的轴线。
16.通过采用上述技术方案，使岩心受到钢柱的力更加均匀。
17.优选的，所述内管包括相对设置的第一内管和第二内管，所述第一内管和第二内管均为半管，所述第一内管和第二内管可拆卸连接。
18.通过采用上述技术方案，内管设置为两个半管，方便在将岩心提出地层后把岩心从内管中取出。
19.优选的，所述第二内管与第一内管相对的面上开设有插槽，所述第一内管与第二内管相对的面上与插槽相对的位置固定有插柱，所述插柱与插槽配合并能够插入插槽内。
20.通过采用上述技术方案，只需将插柱插入插槽即可将第一内管和第二内管组合在一起，取出岩心后将第一内管和第二内管分离开就能将岩心取出。
21.优选的，所述进液口和出液口均设置多个并沿外管的周向等距离间隔设置。
22.通过采用上述技术方案，保证钻井液的进液和出液效果更好。
23.综上所述，本技术将取样管设置成内外管配合的双管，钻取岩心时内管相对静止，减轻对岩心的扰动和破坏，同时钻井液在内管和外管之间流动，不直接冲刷岩心，进一步减轻了对岩心的破坏，从而提高了萤石矿岩心的采取率。
附图说明
24.图1是本技术实施例的提高萤石矿钻孔岩心采取率的装置的整体结构示意图。
25.图2是本技术实施例的提高萤石矿钻孔岩心采取率的装置的剖视图。
26.图3是图2中a部分的局部放大示意图。
27.图4是图2中b部分的局部放大示意图。
28.图5是本技术实施例的提高萤石矿钻孔岩心采取率的装置的卡簧的结构示意图。
29.图6是本技术实施例的提高萤石矿钻孔岩心采取率的装置的内管的结构示意图。
30.附图标记说明：1、取心管；11、外管；111、连接头；112、出液口；113、固定环；114、限位槽；115、进液口；12、内管；121、第一内管；122、第二内管；123、插槽；124、插柱；2、钻头；21、稳定环；22、卡簧槽；23、卡簧；231、切口；232、钢柱。
具体实施方式
31.以下结合附图1
‑
6对本技术作进一步详细说明。
32.本技术实施例公开一种提高萤石矿钻孔岩心采取率的装置。参照图1、图2，提高萤石矿钻孔岩心采取率的装置包括取心管1和钻头2。
33.取心管1包括外管11和位于外管11内部并与外管11同轴的内管12。内管12用于采取岩心。内管12的顶端封闭，底端开口。外管11的顶部固定连接有向上伸出的连接头111。本实施例中的连接头111设置为外螺纹并与钻杆螺纹连接。连接头111内部中空从而使钻杆和
外管11内部连通。
34.外管11的底部与钻头2螺纹连接。外管11的下部靠近钻头2的位置开设有贯穿管壁的出液口112。出液口112由内到外斜向上设置。出液口112沿外管11的轴向开设多个。
35.外管11在钻杆的带动下驱动钻头2转动，向岩层钻进，岩心进入内管12内。
36.参照图2、图3，外管11的内部顶端设置有固定在外管11上并与外管11同轴的固定环113。固定环113与外管11的侧壁之间留有距离。固定环113的内壁底部开设与固定环113同轴的环形限位槽114。内管12顶部与限位槽114配合并插入限位槽114内。
37.固定环113的内壁上部开设有沿固定环113周向等距离间隔设置的进液口115。钻杆中的钻井液通过连接头111进入外管11之后由进液口115进入内管12和外管11之间的缝隙内。
38.参照图2、图4，内管12的底端抵在钻头2上。钻头2的内径与内管12的内径相等。钻头2的顶面上固定有向上伸出并位于内管12外侧的稳定环21。稳定环21的内壁与内管12的外壁抵接。稳定环21避免在钻取岩心的过程中内管12发生晃动。
39.参照图2、图5，钻头2的刚体内壁上开设有卡簧槽22，卡簧槽22内安装有卡簧23。卡簧槽22为直径上大下小的圆台状，卡簧23的外部与卡簧槽22配合。卡簧23内径与内管12的内径相等。卡簧23的内壁上固定有若干斜向上并朝向卡簧23的轴线伸出的钢柱232。卡簧23的侧壁上开设有切口231。卡簧23作为岩心提断器，在上提岩心的时候避免岩心脱出内管12。
40.参照图2、图6，内管12包括水平相对呈半圆柱状的第一内管121和第二内管122。第二内管122与第一内管121相对的面上开设有插槽123，第一内管121朝向第二内管122的面上与插槽123相对的位置固定有向外伸出的插柱124。将插柱124插入插槽123内，从而使第一内管121和第二内管122组合成完整的内管12。内管12分开两个半管，方便将内管12中的岩心取出。
41.本技术实施例一种提高萤石矿钻孔岩心采取率的装置的实施原理为：将内管12放入外管11的限位槽114内，之后连接钻头2；将连接头111与钻杆连接，下钻杆钻进。在钻进的过程中，钻井液由进液口115进入内管12和外管11之间的缝隙并由出液口112排出，不与内管12中的岩心直接接触；当钻取完毕后，提升钻杆，岩心在卡簧23的作用下被抱紧，之后岩心被提断。
42.钻头2钻进时钻进液由内外管之间的间隙进入，然后由外管11中的出液口112排出，从而避免了钻井液液对岩心的直接冲刷，降低岩心的流失，同时内管12在钻进的过程中不转动，避免了对岩心的扰动和破坏，有利于提高岩心的采取率。
43.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。