[发明专利]一种隔水岩土取心钻具

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻具，特别是涉及一种用于固体矿床勘探和工程地质勘察的隔水岩土取心钻具。

背景技术

在进行固体矿床勘探和工程地质勘察钻进过程中，经常会遇到水敏或水溶性岩土层，这时采用普通单管钻进技术或普通双管钻进技术，甚至绳索取心钻进技术，由于钻进过程中，钻井液直接接触和冲刷岩土心，导致岩土心溶于水，使钻进中无法实现对岩土心的采取，或采取的岩土心不能满足钻探质量的要求，这带来了钻孔的报废或工程质量的效率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于水敏或水溶性岩土层钻进时，可以大大提高岩土心采取率，实现和达到固体矿床勘探和工程地质勘察钻进过程对岩土采取率的要求，防止因岩土采取率满足不了要求而导致钻孔的报废的情况出现的隔水岩土取心钻具。

为了达到上述目的，本发明提供的隔水岩土取心钻具，包括钻具外管和与所述的钻具外管连接的扩孔器，超前侧喷钻头与所述的扩孔器连接，岩心半合内管接箍一端座在所述的超前侧喷钻头的内侧底座上，另一端与岩心半合内管连接，所述的岩心半合内管的上端接有液体流动单向球阀，所述的钻具外管内设有内外管接头，所述的内外管接头上设有液流通孔，所述的内外管接头与所述的岩心半合内管之间设有岩心半合内管位置调节机构。

所述的岩心半合内管位置调节机构由焊接在所述的液体流动单向球阀上的调节盖和安装在所述的内外管接头上且作用于所述的调节盖的调节栓组成。

采用上述技术方案的隔水岩土取心钻具，岩心半合内管实现容纳岩土心的目的，采用半合内管结构形式，岩心半合内管接箍实现连接岩心半合内管，并座在超前侧喷钻头内，使岩心半合内管在钻头、扩孔器和钻具外管内有效定位，同时与钻头底座紧密接触，阻止钻井液流入岩心半合内管。液体流动单向球阀连接在岩心半合内管上部，实现岩心半合内管的液体和气体顺利流出，而阻止钻进液从单向球阀中流入岩心半合内管。由调节盖和调节栓组成的岩心半合内管位置调节机构，实现对岩心半合内管位置在一定范围内进行位置的上下调节，以实现岩心半合内管接箍与钻头底座紧密接触。内外管接头通过调节盖和调节栓，将钻具外管和岩心半合内管连接起来，实现一起同步运动。

利用本发明的隔水岩土取心钻具，可以大幅度提高岩土心的采取率，甚至采取率达到100％，满足了在进行固体矿床勘探和工程地质勘察钻进水敏或水溶性岩土层岩土心采取率的要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：

1-超前侧喷钻头；2-岩心半合内管接箍；3-岩心半合内管；4-扩孔器；5-钻具外管；6-液体流动单向球阀；7-调节盖；8-内外管接头；9-调节栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细描述。

参见图1，钻具外管5与扩孔器4连接，超前侧喷钻头1与扩孔器4连接，岩心半合内管接箍2一端座在超前侧喷钻头1的内侧底座上，另一端与岩心半合内管3连接，岩心半合内管3的上端接有液体流动单向球阀6，钻具外管5内设有内外管接头8，内外管接头8上设有液流通孔10，在液体流动单向球阀6上焊接有调节盖7，在内外管接头8上安装有作用于调节盖7的调节栓9。

参见图1，超前侧喷钻头1连接扩孔器4，主要起破碎岩土的作用，扩孔器4与钻具外管5连接；超前侧喷钻头1的内侧加工有安装岩心半合内管接箍2的底座，岩心半合内管接箍2一端坐在超前侧喷钻头1的内侧底座上，另一端与岩心半合内管3连接，岩心半合内管3连接的上端接有液体流动单向球阀6，只能实现岩心半合内管3的液流流出而阻止钻井液从液体流动单向球阀6流入岩心半合内管3，液体流动单向球阀6与岩心半合内管位置调节机构的调节盖7焊接在一起，调节盖7和调节栓9配合构成岩心半合内管位置调节机构，实现对岩心半合内管3位置的上下调动，通过调节该机构，使岩心半合内管接箍2密封在超前侧喷钻头1的内侧底座上，保证岩心半合内管接箍2与超前侧喷钻头1的内侧底座之间不漏失钻井液，岩心半合内管位置调节机构又连接在内外管接头8上，使内外管一起运动，内外管接头8上开有液流通孔10，在钻进过程中，钻井液经过钻杆流入钻具外管，在外管内钻井液通过内外管接头8的液流通孔10，进入岩心半合内管位置调节机构后，通过液体流动单向球阀6与钻具外管5的内壁之间的间隙，流入到岩心半合内管3和钻具外管5之间，进入扩孔器4、超前侧喷钻头1，然后通过超前侧喷钻头1的水口和水槽流出到钻头外径和钻孔孔壁之间，实现冷却钻头、排除岩粉的功能，由于采用了超前侧喷钻头1，钻井液不能直接冲刷岩心。

本发明通过改变钻井液水流的流经路径，不让钻井液直接冲刷岩心，对于水敏、易溶于钻井液的岩土心具有保护作用，提高了岩土心的采取率，这种隔水岩土取心钻具可以保证岩土心的采取率达到100％，提高和改善了钻探工程质量。