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单动三重半合管钻具

2021-01-28 03:22:49

单动三重半合管钻具

  技术领域

  本实用新型涉及钻具技术领域,尤其是涉及一种单动三重半合管钻具。

  背景技术

  国内地质找矿为确定地下矿产资源的埋藏深度、储量、品级及岩矿物理力学性质等都必须依赖地质钻探原状取样加以验证。随着地质找矿向更深及更复杂地层方向转变,对地质钻探取心技术及取心质量提出了更高的要求,但是取心钻具功能还不够全面,往往达不到对岩心质量的高要求。

  目前钻探取心常用钻具类型有:普通单动双管、单动双层半合管、单动双管喷射反循环、绳索取心钻具等,均是小口径钻探施工的比较成熟技术,发挥着各自的优势,对提高岩心采取率、降低岩心干扰度取得了一定的经济效果。随着钻遇复杂地层情况多样化:如节理、裂隙发育的破碎岩矿层;交互软硬不均、变化频繁的煤层、氧化矿床破碎带、砾石层等;软、松散的土层、煤层、断层带等,上述复杂地层普遍存在怕振、怕冲、怕磨的特点。当钻遇上述地层时普通钻具因为功能比较单一,很难取得较高的岩心采取率,同时又很难保持岩心原状性,取出的岩心很容易受到外界的扰动和水分挥发,不同程度地影响岩心的物理化学指标化验的准确度及完整度。鉴于以上原因,设计一种单动三重半合管钻具是很有必要的。

  实用新型内容

  本实用新型的目的是提供一种单动三重半合管钻具,能够在不变现有设备及钻具级配的条件下使用,内管采取半合管自锁结构,卸取岩心快捷方便,提高施工效率,在半合管内增设一层护心管,以保持岩心原状性提高保真度,便于后期岩心的搬运和储藏,防止岩心散落丢失。

  为实现上述目的,本实用新型提供了单动三重半合管钻具,包括外管总成、设置在所述外管总成内部的内管总成和设置在所述内管总成端部的单动机构,所述单动机构固定在所述外管总成内部;

  所述外管总成包括外管接头、外管、扩孔器和钻头,所述钻头与所述扩孔器连接,所述扩孔器与所述外管的下端连接,所述外管的上端与所述外管接头连接;

  所述内管总成包括半合管接头、半合管、护心管和卡簧,所述卡簧固定在卡簧座内,所述卡簧座与所述护心管插接连接,所述护心管固定在所述半合管的内部,所述半合管的上端与所述半合管接头连接;

  所述单动机构包括芯轴和轴承,所述轴承与所述芯轴连接,所述芯轴的上端与所述外管接头连接,下端与所述半合管接头插接连接。

  优选的,所述护心管的下端外侧套设有箍紧母,所述护心管的下端内部插设有箍紧座,所述箍紧座固定在所述卡簧座的台阶上。

  优选的,所述半合管的上端通过接箍与所述半合管接头连接,所述半合管的下端与所述卡簧座连接。

  优选的,所述轴承上套设有轴承护罩。

  优选的,所述芯轴的上端装设有备母,所述备母与所述外管接头连接。

  因此,本实用新型采用上述结构的单动三重半合管钻具,能够在不变现有设备及钻具级配的条件下使用,内管采取半合管自锁结构,卸取岩心快捷方便,提高施工效率,在半合管内增设一层护心管,以保持岩心原状性提高保真度,便于后期岩心的搬运和储藏,防止岩心散落丢失。

  下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

  附图说明

  图1为本实用新型一种单动三重半合管钻具实施例的上半部分结构示意图;

  图2为本实用新型一种单动三重半合管钻具实施例的下半部分结构示意图。

  具体实施方式

  以下通过附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。

  实施例

  图1为本实用新型一种单动三重半合管钻具实施例的上半部分结构示意图,图2为本实用新型一种单动三重半合管钻具实施例的下半部分结构示意图,如图所示,本实用新型提供了单动三重半合管钻具,包括外管总成、设置在外管总成内部的内管总成和设置在内管总成端部的单动机构,单动机构固定在外管总成内部。本实用新型的内管总成采取半合管自锁结构同时在半合管内增加了一层保护岩心的护心管,钻进过程中岩心避免了冲洗液的冲刷,减少了外界的振动和冲击,能够很好地保持岩心的原装性和保真性,岩心采取率达95%以上,同时防止岩心长期裸露于岩心箱后水分的挥发,也有利于后期岩心的运输、储藏、鉴定与物理化学性质分析,避免岩心在地表人为损坏、散落和丢失。

  外管总成包括外管接头1、外管2、扩孔器3和钻头4,钻头4与扩孔器3 连接,扩孔器3与外管2的下端连接,外管2的上端与外管接头1连接;在连接时首先把外管总成构件的丝扣进行抹油处理,先把扩孔器和钻头先连接,然后把扩孔器与外管下端连接,连接扩孔器之前转动半合管,检查钻具的同轴度,外管接头与外管等其它机构组装完毕最后连接。

  内管总成包括半合管接头5、半合管6、护心管7和卡簧8,卡簧8固定在卡簧座9内,卡簧座9与护心管7插接连接,护心管7固定在半合管6的内部,半合管6的上端与半合管接头5连接;护心管7的下端外侧套设有箍紧母10,护心管7的下端内部插设有箍紧座11,箍紧座11固定在卡簧座9的台阶上。半合管6的上端通过接箍12与半合管接头5连接,半合管6的下端与卡簧座9连接。在连接时首先把箍紧母套在护心管下端的外面,然后把箍紧座插入护心管中,利用箍紧座的锥度面把护心管箍紧,防止岩心进入护心管时把护心管往上拉断挤压堆叠,将连接好箍紧母的护心管插接到卡簧座中,然后把护心管整体放入到半合管中。半合管直径为箍紧母的上端面尺寸为74×69.6mm,依靠半合管的管壁向下压紧箍紧母。箍紧座在卡簧座内部的台阶上,从而向上顶紧箍紧母,这样上下均限制了箍紧母的上下移动,确保箍紧母的稳定性。最后对卡簧座与钻头内台阶的间隙进行调整,间隙可通过外管接头和半合管接头调整螺母和芯轴进行调整,一般间隙应为 3-5mm,松散粗砂地层应缩小为2-3mm,泥质地层可增大到5-6mm,间隙调准以后,将备母拧紧防止钻进时松动。

  单动机构包括芯轴13和轴承14,轴承14与芯轴13连接,芯轴13的上端与外管接头1连接,下端与半合管接头5插接连接;轴承14上套设有轴承护罩15;芯轴13的上端装设有备母16,备母16与外管接头1连接。钻具配备两根半合管,可以提前装配好护心管和半合管待用,当从孔底取出的钻具卸开,只要把半合管上端的外管接头卸下,即可装配已经准备好的半合管和护心管,能很快组装好钻具再次下入孔底进行正常钻进,缩短了孔上取岩心的时间,延长了正常钻进时间,从而提高施工效率。

  因此,本实用新型采用上述结构的单动三重半合管钻具,能够在不变现有设备及钻具级配的条件下使用,内管采取半合管自锁结构,卸取岩心快捷方便,提高施工效率,在半合管内增设一层护心管,以保持岩心原状性提高保真度,便于后期岩心的搬运和储藏,防止岩心散落丢失。

  最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

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