專利名稱：雙管強(qiáng)制取芯鉆具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙管強(qiáng)制取芯鉆具，特別是一種用于在復(fù)雜地質(zhì)地層條件下 的取芯鉆探機(jī)具，屬于鉆探領(lǐng)域。
技術(shù)背景地質(zhì)勘探鉆進(jìn)的主要任務(wù)是獲取真實(shí)準(zhǔn)確的巖心樣品，以便客觀地評(píng)價(jià)所勘 探的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量情況。巖心樣品的代表性、采樣的準(zhǔn)確性(與取樣孔段真實(shí)地 質(zhì)信息對應(yīng))是考核地質(zhì)工作成果的主要技術(shù)參數(shù)之一。目前在大部分情況下有 用礦產(chǎn)都出現(xiàn)在破碎、軟弱、裂隙性巖石中，在如此的地層條件下，利用傳統(tǒng)的 取芯鉆具勘探鉆進(jìn)，容易使巖芯管中的巖芯脫落，破碎的巖屑被沖洗液沖走，因 此巖芯采取率很低，很難滿足實(shí)際的地質(zhì)勘探要求。 發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種雙管強(qiáng)制取芯鉆具，該裝置 增大了巖芯的卡緊力，通過配合孔底巖屑收集器大大提高巖芯的采取率和準(zhǔn)確 率。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種雙管強(qiáng)制取芯鉆具，鉆具接頭的下部與活塞 殼體的上部連接，活塞殼體的下部與滑閥外殼的上部連接，滑閥外殼的下部與外 管的上部連接，外管通過外鉆頭短接與外鉆頭連接，活塞殼體內(nèi)設(shè)有活塞，活塞 上部裝有銷閥，活塞下部設(shè)有活塞出水孔，保持泥漿循環(huán)暢通?；钊鏊淄ㄟ^ 活塞桿與設(shè)于滑閥外殼內(nèi)的滑闊的一端連接，滑閥另一端通過滑閥接頭與巖粉管 連接，巖粉管通過濾器接頭與巖芯管連接，過濾器接頭內(nèi)設(shè)有過濾器，巖芯管的 下部與長心筒的上部連接，長心筒內(nèi)設(shè)有鋼片。長心筒通過內(nèi)鉆頭短接與內(nèi)鉆頭 連接，內(nèi)鉆頭短接的上部為錐形。所述巖粉管內(nèi)設(shè)有巖粉導(dǎo)管，巖粉導(dǎo)管能導(dǎo)向帶有細(xì)小巖屑的泥漿，巖粉導(dǎo) 管上設(shè)有巖粉導(dǎo)管接頭，巖粉導(dǎo)管接頭中裝有鋼球，其作用是在提鉆時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓。 巖粉導(dǎo)管接頭上開有橫向的導(dǎo)管接頭出水孔和縱向的導(dǎo)管接頭進(jìn)水孔，橫向的導(dǎo) 管接頭出水孔使過濾器和巖粉管的腔體保持暢通，縱向的導(dǎo)管接頭進(jìn)水孔是滑閥 的內(nèi)腔和巖粉管的腔體通道。所述活塞桿通過球絞與滑閥連接，滑閥與滑閥接頭通過螺紋連接，滑閥和滑 閥接頭都設(shè)有空腔，便于泥漿循環(huán)暢通?；y的上端設(shè)有滑閥出水孔，滑閥外殼 設(shè)有橫向的滑閥出水孔和縱向的滑閥進(jìn)水孔，橫向的滑閥出水孔與滑閥出水孔位 置對應(yīng)，且滑閥所開有的滑閥出水孔比滑閥外殼上的橫向滑閥出水孔長，以便強(qiáng) 制卡芯時(shí)保持水路暢通。所述活塞與活塞殼體之間設(shè)有0形密封圈，0形密封圈位于活塞上的密封 圈槽內(nèi)；滑閥外殼與滑閥之間設(shè)有O形密封圈，0形密封圈位于滑閥上的密封 圈槽內(nèi)；巖粉導(dǎo)管接頭與巖粉管之間設(shè)有O形密封圈，0形密封圈位于巖粉導(dǎo) 管接頭上的密封圈槽內(nèi)。所述滑閥外殼開有橫向的滑閥出水孔和縱向的滑閥進(jìn)水孔。 所述銷閥上設(shè)有倒刺，防止卡芯時(shí)回退松動(dòng)?；y的上端與滑閥外殼都開 有滑閥出水孔，滑閥所開有的滑閥出水孔比滑閥外殼上的滑閥出水孔長一些， 以便強(qiáng)制卡芯時(shí)保持水路暢通。正常鉆進(jìn)時(shí)，銷閥沒有在取芯鉆具內(nèi)，提鉆取芯前將銷閥投入鉆具內(nèi)，打 開水泵，銷闊在水的壓力作用下向下壓活塞桿，從而推動(dòng)滑闊、巖粉管、巖芯管、 長心筒一起向下運(yùn)動(dòng)，由于內(nèi)鉆頭短接的上部為錐形，致使長心筒內(nèi)的鋼片收縮，從而卡緊巖芯o本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在鉆進(jìn)過程中既可以主動(dòng)卡緊巖芯，又可借助過濾器、巖 粉導(dǎo)管、巖粉管等裝置獲取巖粉，從而提高采芯率。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 圖l為本發(fā)明的剖示圖。圖中，l.鉆具接頭，2.活塞殼體，3.滑閥外殼，4.滑閥出水孔，5.外管，6. 導(dǎo)管接頭出水孔，7.巖粉導(dǎo)管接頭，8.外鉆頭短接，9.外鉆頭，10.內(nèi)鉆頭，11. 內(nèi)鉆頭短接，12.長心筒，13.巖芯管，14.過濾器，15.過濾器接頭，16.巖粉導(dǎo) 管，17.導(dǎo)管接頭進(jìn)水孔，18.鋼球，19.巖粉管，20.滑閥接頭，21.滑閥，22. 滑閥進(jìn)水孔，23.活塞桿，24.活塞出水孔，25.活塞，26.銷閥。
具體實(shí)施方式
如圖1所示的雙管強(qiáng)制取芯鉆具，鉆具接頭1的下部與活塞殼體2的上部連接，活塞殼體2的下部與滑閥外殼3的上部連接，滑閾外殼的下部與外管5 的上部連接，外管通過外鉆頭短接8與外鉆頭9連接，活塞殼體2內(nèi)設(shè)有活塞 25,活塞25上部裝有銷閥26，銷閥26上設(shè)有倒刺?；钊?5下部設(shè)有活塞出 水孔24，活塞出水孔通過活塞桿23與設(shè)于滑閥外殼內(nèi)的滑閥21的一端連接， 滑閥21另一端通過滑閥接頭20與巖粉管19連接，巖粉管19內(nèi)設(shè)有巖粉導(dǎo)管 16，巖粉導(dǎo)管16上設(shè)有巖粉導(dǎo)管接頭7，巖粉導(dǎo)管接頭7中裝有鋼球18，巖粉 導(dǎo)管接頭7上開有橫向的導(dǎo)管接頭出水孔6和縱向的導(dǎo)管接頭進(jìn)水孔17。巖粉 管19通過濾器接頭15與巖芯管13連接，過濾器接頭15內(nèi)設(shè)有過濾器14，巖 芯管13的下部與長心筒12的上部連接，長心筒12通過內(nèi)鉆頭短接11與內(nèi)鉆 頭10連接。活塞桿23通過球絞與滑閥21連接，滑閥21與滑閥接頭20通過螺 紋連接，滑閥21和滑闊接頭20都設(shè)有空腔?；钊?5與活塞殼體2之間設(shè)有0 形密封圈，0形密封圈位于活塞25上的密封圈槽內(nèi)；滑閥外殼3與滑閥21之 間設(shè)有O形密封圈，0形密封圈位于滑閥21上的密封圈槽內(nèi)；鐵砧3與缸體26 之間設(shè)有密封圈27，密封圈27位于缸體26上的密封圈槽內(nèi)?；y21的上端 設(shè)有滑閥出水孔4，滑閥外殼3設(shè)有橫向的滑閥出水孔和縱向的滑閥進(jìn)水孔22， 橫向的滑閥出水孔與滑閥出水孔4位置對應(yīng)，且滑閥21所開有的滑閥出水孔比 滑閥外殼3上的橫向滑閥出水孔長。在使用圖1所示的雙管強(qiáng)制取芯鉆具時(shí)，把不包括銷閥26的雙管強(qiáng)制取芯 鉆具與鉆桿柱一起下入鉆孔內(nèi)，開啟地面鉆探泥漿泵，地面鉆探泥漿泵的泥漿 沿鉆桿柱依次進(jìn)入鉆具接頭1，活塞25內(nèi)的腔體，通過活塞25的活塞出水孔 24再進(jìn)入活塞桿23的腔體，由于滑閥外殼3開有縱向的滑閥進(jìn)水孔22，所以 泥漿將會(huì)自活塞桿23的腔體沿著滑閥進(jìn)水孔22進(jìn)入巖粉管19和外管5之間的 間隙，從而到達(dá)巖芯管13與外管5之間的間隙，繼而到達(dá)內(nèi)鉆頭10與外鉆頭 9之間的間隙，此時(shí)泥漿已經(jīng)到達(dá)孔底，泥槳從孔底向上流出地面的通路有兩 個(gè)第一通路是從外鉆頭9與孔壁之間的間隙直接流出鉆孔；第二通路是從內(nèi) 鉆頭10的空腔進(jìn)入雙管強(qiáng)制取芯鉆具內(nèi)的長心筒12的內(nèi)腔，泥漿通過過濾器 14的過濾，流入巖粉導(dǎo)管16，進(jìn)入巖粉導(dǎo)管接頭7，泥漿頂開巖粉導(dǎo)管接頭7 中的鋼球18，通過導(dǎo)管接頭出水孔6進(jìn)入巖粉管19的腔體內(nèi)，此時(shí)經(jīng)過過濾 器14過濾過的泥漿中的細(xì)小巖屑沉淀于巖粉管19的腔體內(nèi)，泥槳流體從導(dǎo)管接頭進(jìn)水孔17溢出，經(jīng)由滑闊21的內(nèi)腔從滑閥外殼3的橫向滑閥出水孔與滑 閥21上端開有的滑閥出水孔4流出鉆具，進(jìn)入鉆具與孔壁之間的間隙。至此， 鉆探所需的泥漿循環(huán)系統(tǒng)得以建立，開動(dòng)鉆機(jī)進(jìn)行正常取芯鉆進(jìn)，巖芯沿著內(nèi) 鉆頭10，經(jīng)由長心筒12進(jìn)入巖芯管13，較破碎的巖芯隨著泥槳到達(dá)過濾器14， 較大的破碎巖芯被過濾留在巖芯管13內(nèi)，較小的巖屑繼續(xù)隨著泥漿經(jīng)過過濾器 14、巖粉導(dǎo)管16，進(jìn)入巖粉導(dǎo)管接頭7，泥漿頂開巖粉導(dǎo)管接頭7中的鋼球18， 通過導(dǎo)管接頭出水孔6進(jìn)入巖粉管19的腔體內(nèi)，較小的巖屑沉淀于巖粉管19 的腔體內(nèi)，泥漿流體從導(dǎo)管接頭進(jìn)水孔17溢出。 一個(gè)回次鉆進(jìn)結(jié)束后，停止地 面鉆探泥漿泵，在提鉆前將銷閥26從鉆桿柱投入鉆具內(nèi)，銷閥26卡在活塞殼 體2上端，開動(dòng)地面泥漿泵，銷閥26在泥漿的壓力下向下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)滑閥 21、巖粉管19、巖芯管13、長心筒12 —起向下運(yùn)動(dòng)，由于內(nèi)鉆頭短接11的上 部為錐形，致使長心筒12內(nèi)的鋼片收縮，從而卡緊巖芯，防止巖芯脫落，提鉆 時(shí)巖粉導(dǎo)管接頭7中的鋼球18堵死巖粉導(dǎo)管16，使巖芯管13內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，從 而再次防止巖芯脫落，提高采芯率。
權(quán)利要求
1.一種雙管強(qiáng)制取芯鉆具，鉆具接頭(1)的下部與活塞殼體(2)的上部連接，活塞殼體(2)的下部與滑閥外殼(3)的上部連接，滑閥外殼(3)的下部與外管(5)的上部連接，外管(5)通過外鉆頭短接(8)與外鉆頭(9)連接，其特征是活塞殼體(2)內(nèi)設(shè)有活塞(25)，活塞(25)上部裝有銷閥(26)，活塞(25)下部設(shè)有活塞出水孔(24)，活塞出水孔通過活塞桿(23)與設(shè)于滑閥外殼內(nèi)的滑閥(21)的一端連接，滑閥(21)另一端通過滑閥接頭(20)與巖粉管(19)連接，巖粉管(19)通過濾器接頭(15)與巖芯管(13)連接，濾器接頭(15)內(nèi)設(shè)有過濾器(14)，巖芯管(13)的下部與長心筒(12)的上部連接，長心筒(12)內(nèi)設(shè)有鋼片，長心筒(12)通過內(nèi)鉆頭短接(11)與內(nèi)鉆頭(10)連接，內(nèi)鉆頭短接(11)的上部為錐形。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙管強(qiáng)制取芯鉆具，其特征是巖粉管(19)內(nèi)設(shè)有 巖粉導(dǎo)管(16)，巖粉導(dǎo)管(16)上設(shè)有巖粉導(dǎo)管接頭(7)，巖粉導(dǎo)管接頭(7) 中裝有鋼球(18)，巖粉導(dǎo)管接頭(7)上開有橫向的導(dǎo)管接頭出水孔(6)和縱 向的導(dǎo)管接頭進(jìn)水孔(17)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙管強(qiáng)制取芯鉆具，其特征是活塞桿(23)通過球 絞與滑閥(21)連接，滑閥(21)與滑閥接頭(20)通過螺紋連接，滑閥(21) 和滑閥接頭(20)內(nèi)都設(shè)有空腔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙管強(qiáng)制取芯鉆具，其特征是活塞(25)與活塞殼 體(2)之間設(shè)有0形密封圈，O形密封圈位于活塞(25)上的密封圈槽內(nèi)；滑 閥外殼(3)與滑閥(21)之間設(shè)有O形密封圈，0形密封圈位于滑閥(21)上 的密封圈槽內(nèi)；巖粉導(dǎo)管接頭(7)與巖粉管(19)之間也設(shè)有O形密封圈，0 形密封圈位于巖粉導(dǎo)管接頭(7)上的密封圈槽內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙管強(qiáng)制取芯鉆具，其特征是滑閥(21)的上端設(shè) 有滑閥出水孔(4)，滑閥外殼(3)設(shè)有橫向的滑閥出水孔和縱向的滑閥進(jìn)水孔(22)，滑閥出水孔(4)與橫向的滑閥出水孔對應(yīng)，且滑閥(21)上的滑閥出 水孔(4)比滑閥外殼(3)上的橫向滑閥出水孔長。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙管強(qiáng)制取芯鉆具，其特征是銷閥(26)上設(shè)有倒 刺。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙管強(qiáng)制取芯鉆具，它的活塞殼體內(nèi)設(shè)有活塞，活塞上部裝有銷閥，活塞下部設(shè)有活塞出水孔，活塞出水孔、滑閥、巖粉管連接、巖芯管連接、長心筒依次連接，長心筒內(nèi)設(shè)有鋼片，長心筒與內(nèi)鉆頭連接，內(nèi)鉆頭短接的上部為錐形。鉆進(jìn)時(shí)，銷閥沒有在取芯鉆具內(nèi)，提鉆取芯前將銷閥投入鉆具內(nèi)，打開水泵，銷閥在水的壓力作用下向下壓活塞桿，從而推動(dòng)滑閥、巖粉管、巖芯管、長心筒一起向下運(yùn)動(dòng)，由于內(nèi)鉆頭短接的上部為錐形，致使長心筒內(nèi)的鋼片收縮，從而卡緊巖芯。在鉆進(jìn)過程中既可以主動(dòng)卡緊巖芯，又可借助過濾器、巖粉導(dǎo)管、巖粉管等裝置獲取巖粉，從而提高采芯率。
文檔編號(hào)E21B25/06GK101215959SQ200810046680
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者Н.Г.葉戈羅夫, 盧春華, 翔 吳, 濤 張, 王榮璟, 蔣國盛, 鄢泰寧, 陸洪智 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)