一种剪切式水平定向钻进地质勘察孔内测井仪器保护装置
技术领域
本发明涉及岩土工程勘察钻探机具的技术领域，尤其涉及一种剪切式水平定向钻进地质勘察孔内测井仪器保护装置。
背景技术
对于一些大深埋长距离的隧道工程，传统的垂直孔地质钻探，需要穿过上部覆盖层，才能达到隧道轴线所在地层，但这并不能真实、全面反映隧道轴迹围岩的地质特征。如能将水平定向钻技术运用到超长距离大埋深地下工程的地质勘探中，在隧道出入口端钻一超长距离水平勘察孔，并结合综合测井等测试手段，就可以真实的反应地下沿线的地质情况。
目前，国内综合测井多用在垂直井内，对于水平勘察孔的应用仍是空白，如今结合水平定向钻对隧道轴迹围岩进行勘察，但由于测井仪器在被水平定向钻钻杆送入孔底的过程中，测井仪器会与水平定向钻进工程地质勘察孔侧壁产生很大的摩擦与挤压力，轻者会对仪器有一定的磨损，重者会损坏仪器，使测井仪器不能正常使用，这就会给水平勘察孔综合测井带来不必要的麻烦，严重影响工程进度。
发明内容
基于现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种剪切式水平定向钻进地质勘察孔内测井仪器保护装置，结构简单，设计合理，保护综合测井仪器在被水平定向钻钻杆送入孔底过程中不被孔壁磨损，保护综合测井仪器顺利往里推送，使测试顺利进行。
为实现上述目的，本发明采用以下技术措施：
一种剪切式水平定向钻进地质勘察孔内测井仪器保护装置，包括外管组合，其包括上保护管、与所述上保护管连接的下保护管、与下保护管连接的钻头；内管测试装置组合，位于所述外管组合的内部，包括导向轴、通过导向轴接头与所述导向轴连接的短接头、以及连接在所述短接头下端的测试装置，所述导向轴接头的圆周外设有与所述上保护管和下保护管连接的上下保护管转接头；所述上下保护管转接头具有供所述导向轴、导向轴接头和短接头穿过的内孔；所述导向轴接头上固定有可卡在所述上下保护管转接头中的剪切销钉；所述测试装置包括与所述短接头连接的测井仪器和连接在所述测井仪器下端的测井仪器保护头；水平定向钻的钻杆推送外管组合向孔底移动时，泥浆通过上保护管内部流入导向轴，再经过短接头从短接头上的泥浆出口流出，流入下保护管的内腔中，经钻头流出至水平勘察孔内；水平定向钻的钻杆推送外管组合送入孔底时，将钻杆往回抽大于测试装置的长度，将泥浆压力增大到剪切销钉剪断所需的压力值，待剪切销钉剪断后，在泥浆压力的作用下，测试装置被泥浆推出下保护管开始孔内检测。
优选的，所述导向轴接头的中部形成有一螺纹孔，所述剪切销钉可通过该螺纹孔直接固定在导向轴接头中。
进一步的，所述上下保护管转接头的内部设有直角台阶，用于卡住所述剪切销钉。
可选的，所述短接头表面设有用于防止内管测试装置组合整体往外管组合里面缩退的挡头，且所述短接头上于挡头的下端设有泥浆出口。
进一步的，所述导向轴的外径与所述导向轴接头和短接头的外径相同，所述导向轴的长度大于所述测井仪器与仪器保护头的总长度。
可选的，所述导向轴的顶端连接有顶帽，所述顶帽具有可使泥浆流入导向轴内部的导流槽口；当内管测试装置组合被泥浆推出外管组合时，所述顶帽卡在所述上下保护管转接头的内部直角台阶上，保证内管测试装置组合不被整体推出。
进一步的，测井线缆从所述导向轴与短接头的内部穿出，并与所述测井仪器相连。
由上，本发明的剪切式水平定向钻进地质勘察孔内测井仪器保护装置结构简单，主要在利用测井仪器对水平定向钻进工程地质勘察孔进行检测时，保护测井仪器往里推送，可有效避免测井仪器被孔壁摩擦，从而减小仪器损坏的风险，使水平定向钻进工程地质勘察孔综合测井顺利进行。本发明既保证了综合测井装置在被水平定向钻进工程地质勘察孔送入孔底过程中，不被孔壁磨损，又可喷出泥浆冲开钻头前孔底堆积的岩屑，可保护综合测井装置顺利往里推送。本发明的装置非常适合水平定向钻进工程地质勘察孔内测井仪器的保护与推送，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明优选实施例的剪切式水平定向钻进地质勘察孔内测井仪器保护装置的结构示意图。
图2为本发明的内管测试装置组合的结构示意图。
图3为本发明的剪切销钉卡在上下保护管转接头内部台阶上的结构示意图。
其中：1-测井线缆，2-上保护管接头，3-上保护管，4-顶帽，5-导向轴，6-上下保护管转接头，7-导向轴接头，8-剪切销钉，9-短接头，10-挡头，11-泥浆出口，12-测井线缆接头，13-下保护管，14-测井仪器，15-测井仪器保护头，16-钻头。
具体实施方式
下面通过图1至图3对本发明所述一种剪切式水平定向钻进地质勘察孔内测井仪器保护装置进行详细说明。
参照图1、图2，本发明的剪切销钉式水平定向钻进工程地质勘察孔内测井仪器保护装置包括外管组合和内管测试装置组合，其中，外管组合包括上保护管3、上下保护管转接头6、下保护管13和钻头16。上保护管3与下保护管13中间通过上下保护管转接头6连接，钻头16安装在下保护管13的下端。
本发明的内管测试装置组合包括顶帽4、导向轴5、导向轴接头7、剪切销钉8、短接头9、短接头表面挡头10、泥浆出口11、测井仪器14、测井仪器保护头15，其中，测井仪器14和测井仪器保护头15构成测试装置。内管测试装置组合中的顶帽4安装在导向轴5的顶端，顶帽4中空设置，具有可使泥浆流入导向轴5内部的导流槽口。导向轴5的下端通过导向轴接头7与短接头9连接，短接头9的下部表面设有一挡头10和一泥浆出口11，挡头10可防止内管测试装置组合整体往外保护管(外管组合)里面缩退，短接头9的下端与测井仪器14连接，测井仪器14的前端有一保护头15。测井线缆1从短接头9和导向轴5的内部穿出，通过测井线缆接头12与测井仪器14连接。
另外，上下保护管转接头6内孔的内径与导向轴5配套，使导向轴5刚好在上下保护管转接头6的内孔中滑动，且上下保护管转接头6的内部设有直角台阶，可卡住顶帽4与剪切销钉8，当内管测试装置组合被泥浆推出外管组合时，顶帽4卡在所述上下保护管转接头6的内部直角台阶上，保证内管测试装置组合不被整体推出。导向轴5的外径与导向轴接头7和短接头9的外径相同，导向轴5的长度略大于测井仪器14与仪器保护头15的总长度。
参照图3，导向轴5的下端与导向轴接头7连接，上下保护管转接头6套在导向轴接头7的圆周外，导向轴接头7的中部设有螺纹孔，螺纹孔内可固定不同剪断力的剪切销钉8，剪切销钉8通过螺孔固定在导向轴接头7中，并突出一部分，并卡在上下保护管转接头6的内部台阶上。剪切销钉8根据其直径大小的不同，将其剪断所需的剪切力也不相同，当泥浆压力增大到设计值时，剪切销钉8剪断，内管测试装置组合整体往前推送。
下面，参照图1至图3并结合上述结构描述，对本发明的剪切式水平定向钻进地质勘察孔内测井仪器保护装置的使用原理进行简单描述：
当利用水平定向钻结合综合测井对水平勘察孔进行检测时，将本发明装置与水平定向钻的钻杆相连，利用钻机将本发明的装置缓缓送入孔底，在送入的过程中，泥浆经钻杆流入上保护管3内，从上保护管3内部流入导向轴5，再经过短接头9从泥浆出口11流出，流入下保护管13的内腔中，经钻头16流出至水平勘察孔内。
在利用水平定向钻的钻杆往里推送过程中，本发明的内管测试装置组合(图2)所受到的泥浆压力由剪切销钉8承受，故在推送的过程中，钻杆内泥浆压力应控制在一定数值。当本发明的装置送入孔底时，将钻杆往回抽稍大于测试装置的长度，将泥浆压力增大到剪切销钉8剪断所需的压力值，待剪切销钉8剪断后，在泥浆压力的作用下，测试装置被泥浆推出下保护管13，导向轴的后端由顶帽4卡在上下保护管转接头6内部台阶上，保证内管测试装置组合(图2)不被整体推出，打开综合测井仪器14开始孔内检测，将钻杆慢慢抽出，直至孔口处检测完成。
以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解得到的变换或者替换，都应该涵盖在本发明的包含范围之内。
