一种取芯钻具用锁接手的制作方法

本技术属于取芯，具体涉及一种取芯钻具用锁接手。

背景技术：

1、目前，钻探法工程地质勘探采用的地质钻探机的钻具由钻头和连接在钻头上的取芯管等结构组成。取芯管（或者称为取芯筒、岩芯管）主要由岩芯筒、岩芯爪和扶正器构成，其中：

2、岩芯筒：包覆在岩芯的外围对岩芯进行保护，包括外芯筒和内芯筒，内芯筒与形成的岩芯接触用于存储和保护岩芯；外芯筒的作用承受钻压、传递扭矩带动钻头旋转及保护内芯筒。

3、岩芯爪：割取岩芯和承托已隔取的岩芯柱，常用的岩芯爪有卡箍式、卡板式、卡瓦式卡簧式等等。卡箍式岩芯爪（适用于软及中硬地层），形状如圆箍，一圈开有数道将其分为多瓣的缺口，每瓣内有数圈卡牙，卡箍的外壁呈截锥状，与缩径套配合使用，缩径套有同样的锥面，岩芯爪沿爪座移动时，其爪牙收缩卡紧岩芯。卡瓦式岩芯爪（适用于中硬及硬地层），由挂套、销轴、扭簧及卡瓦片组成，卡瓦片可依赖扭簧力量使其张开，钻进时紧贴钻头内壁。割芯时，在外力作用下使岩芯爪沿钻头内壁向下移动，卡瓦片收缩抱紧岩芯。卡板式岩芯爪（适用于中硬地层及硬地层），一般和其他岩芯爪符合使用，其结构由外座、扭簧及片装卡板组成。卡簧式岩芯爪（适用于硬地层），地质钻探使用，石油钻探取芯使用较少。

4、扶正器：外筒扶正器保持外岩芯筒和钻头工作稳定，防止井斜；内筒扶正器可保持内筒稳定，是钻头与内筒对中，岩芯易于进入内芯筒。

5、常用的取芯方法有卡料卡取法和干钻取芯法等。在利用取芯管进行地质勘探取芯工作时，如果遭遇基岩强度较小或者基岩易破碎的情况下，芯样容易出现短柱状，而短柱状芯样很容易在提钻过程中滑脱并掉落到钻孔中，使得芯样完整性遭到破坏、取芯工作失败，不得不进行重复取芯，最终导致取芯工作强度增加、并且工作效率低下。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决在基岩强度较小、基岩容易破碎地区极易出现短柱状芯样掉落的问题，而提供一种取芯钻具用锁接手，能够尽量防止短柱状的芯样从取芯筒中掉落，从而提高取芯的成功率，缩短取芯周期增长以及提高取芯效率。

2、为解决技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

3、一种取芯钻具用锁接手，包括锁接手本体，所述锁接手本体的两端分别具有公头和母头，所述锁接手本体内具有贯通锁接手本体的通孔，其特征在于，所述通孔的下段包括大径段通孔和小径段通孔，所述小径段通孔相比于大径段通孔更加靠近与锁接手本体连接的岩芯筒，大径段通孔相比于小径段通孔更加靠近与锁接手本体连接的钻杆，并且所述大径段通孔与小径段通孔之间形成有台阶面，所述小径段通孔与台阶面的交汇处配设有密封球，所述密封球能够停留在小径段通孔的顶部并能够与小径段通孔与台阶面的交汇处进行密封，所述密封球的直径小于钻杆的内径以使得密封球能够投入到锁接手本体内。

4、在一些实施例中，所述密封球由密度大于冲洗液密度的金属或者塑料制作而成。

5、在一些实施例中，所述台阶面为倾斜面，所述台阶面沿着大径段通孔内壁至小径段通孔内壁的方向倾斜向下设置。

6、在一些实施例中，所述台阶面为弧形面，所述弧形面使得大径段通孔内壁至小径段通孔内壁平滑过渡。

7、在一些实施例中，所述小径段通孔与台阶面的交汇处进行倒角或者倒圆处理，所述密封球能够停留在倒角或者倒圆，所述密封球与倒角或者倒圆处密封接触。

8、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

9、本实用新型的取芯钻具用锁接手在使用过程中，当锁接手连接钻杆正常钻进时，从钻杆上部接入的冲洗液依次穿过钻杆、锁接手本体内的通孔（大径段通孔和小径段通孔）最后从连接在锁接手本体下方的钻头中流出，将钻进时的碎屑带出，以确保顺利钻进。当钻进回次结束需要取芯时，锁接手本体的下方接入取芯管（或者称为岩芯筒、取芯筒、岩芯管）。在向钻杆内继续通入冲洗液的同时，向钻杆内投入密封球，密封球顺着钻杆的内孔进行到锁接手本体内的大径段通孔内，并停留在小径段通孔与台阶面的交汇处并形成硬密封。此时，密封球上方的冲洗液液面由于密封球的密封作用保持不动，而小径段通孔下方的取芯管内的冲洗液继续向下流动从而逐步形成负压，从而在取芯管内形成一定的负压，以便于利用利用负压形成的吸附力对短柱状芯样进行吸附，进而减小短柱状芯样下滑脱离的概率，提高取芯的成功率和效率，达到缩短取芯周期增长以及提高取芯效率的目的。

10、本实用新型特别适用于基岩强度较小或者基岩易破碎的地层中短柱状芯样的取芯。

技术特征：

1.一种取芯钻具用锁接手，包括锁接手本体（11），所述锁接手本体（11）的两端分别具有公头（13）和母头（12），所述锁接手本体（11）内具有贯通锁接手本体的通孔（14），其特征在于，所述通孔的下段包括大径段通孔（141）和小径段通孔（142），所述小径段通孔（142）相比于大径段通孔（141）更加靠近与锁接手本体（11）连接的岩芯筒，大径段通孔（141）相比于小径段通孔（142）更加靠近与锁接手本体（11）连接的钻杆，并且所述大径段通孔（141）与小径段通孔（142）之间形成有台阶面（143），所述小径段通孔（142）与台阶面（143）的交汇处配设有密封球（2），所述密封球（2）能够停留在小径段通孔的顶部并能够与小径段通孔（142）与台阶面（143）的交汇处（144）进行密封，所述密封球（2）的直径小于钻杆的内径以使得密封球（2）能够投入到锁接手本体（11）内。

2.根据权利要求1所述的取芯钻具用锁接手，其特征在于，所述密封球（2）由密度大于冲洗液密度的金属或者塑料制作而成。

3.根据权利要求1或2所述的取芯钻具用锁接手，其特征在于，所述台阶面（143）为倾斜面，所述台阶面（143）沿着大径段通孔内壁至小径段通孔内壁的方向倾斜向下设置。

4.根据权利要求1或2所述的取芯钻具用锁接手，其特征在于，所述台阶面（143）为弧形面，所述弧形面使得大径段通孔内壁至小径段通孔内壁平滑过渡。

5.根据权利要求1所述的取芯钻具用锁接手，其特征在于，所述小径段通孔（142）与台阶面（143）的交汇处（144）进行倒角或者倒圆处理，所述密封球（2）能够停留在倒角或者倒圆处，所述密封球（2）与倒角或者倒圆处密封接触。

技术总结
本技术属于取芯技术领域，公开了一种取芯钻具用锁接手，为了解决在基岩强度较小、基岩容易破碎地区极易出现短柱状芯样掉落的问题。本技术包括锁接手本体，所述锁接手本体内具有贯通锁接手本体的通孔，所述通孔的下段包括大径段通孔和小径段通孔，所述小径段通孔相比于大径段通孔更加靠近与锁接手本体连接的岩芯筒，大径段通孔相比于小径段通孔更加靠近与锁接手本体连接的钻杆，并且所述大径段通孔与小径段通孔之间形成有台阶面，所述小径段通孔与台阶面的交汇处配设有密封球。本技术能够尽量防止短柱状的芯样从取芯筒中掉落，从而提高取芯的成功率，缩短取芯周期增长以及提高取芯效率。

技术研发人员：李兴志,陈锋
受保护的技术使用者：中国五冶集团有限公司
技术研发日：20230607
技术公布日：2024/1/15