[发明专利]深孔取样器

说明书

技术领域：

本发明涉及矿产地质勘察阶段深钻孔取样装置及取样施工方法，属于钻探工程器械领域，主要涉及到煤田地质勘察水文深孔取样及地热勘察时深孔取样装置及取样方法。

背景技术：

常规取样方法是地面钻探施工达到设计层位要求，成孔、下套管、止水、洗井、抽水试验、取样，受含水层水位恢复慢及其他复杂情况的限制，较深钻孔抽水试验尤其是取样很难到达理想状态，甚至无法顺利完成取样化验。本发明基于深孔取样困难的情况，提出利用深孔取样器装置及施工方法，快速高效地完成深孔取样工作，前期阶段(成孔、下套管、止水、洗井及抽水试验)和常规方法相同，取样阶段直接利用深孔取样器下到目的层位取样不仅能够取得最真实无污染的样品，同时也节约了相关材料费用、降低了时间成本。

发明内容：

本发明基于深孔取样困难的情况，提出利用深孔取样器装置及施工方法。

为了实现深孔取样的目的，本发明采取的技术方案是：利用深孔取样器直接到目的层位取样，取样器包括取样装置与防污装置。其特征在于：取样装置由锥形弹子座、套管、丝扣接头和小弹子组成；所述的防污装置由锥形弹子座、钻杆、异径丝扣接头和大弹子组成。

进一步，取样装置的锥形弹子座通过丝扣接头与无缝套管相连接。

进一步，防污装置的锥形弹子座内嵌到套管内，套管通过异径丝扣接头与钻杆相连接。

本发明深孔取样器施工方法，包括以下步骤：

(1)钻探工作达到设计层位，成孔、下套管、止水、洗井等工作完成后，利用钻杆将深孔取样器下到目的含水层位置。

(2)经过一段时间(根据水位恢复情况确定)静置后，所取含水层的水自下向上升高，同时也进入到深孔取样器的集样器中，从钻具中丢入小弹子到取样装置的锥形弹子座内，开泵观察泵压，如泵压急剧升高，说明小弹子和锥形弹子座密闭良好，如泵压正常，需活动钻具将小弹子置于锥形弹子座底端，以密封集样器进水口。

(3)稍后丢入防污装置所用的大弹子到防污装置的锥形弹子座内，取样装置、防污装置和集样器形成密闭的容器，取样操作完成。

(4)小幅度上下活动钻具，以保证深孔取样器的取样装置和防污装置所用弹子落入锥形弹子座内。

(5)静置一段时间后，将取样器提升至地面，收集灌装水样，完成取样工作。

本发明的优点和有益效果是：在钻孔较深，含水层水位恢复慢、水量小等多种因素的影响下常规方法取样较困难，利用本发明装置可以直接到目的层取样，不仅减少抽水时间提高了工作效率，降低了生产成本，而且取样器的取样装置、集样器和防污装置是一个系统性的密闭容器，取样过程中避免了样品受到污染。

附图说明：

附图是本发明深孔取样器装置示意图。

附图中：1为套管；2为钻杆；3为异径丝扣接头；4为防污锥形弹子座；5为大弹子；6为集样器；7为丝扣接头；8为取样锥形弹子座；9为小弹子；10为目的层。

具体实施方式：

下面结合附图和实例对本发明作进一步详细的描述。

本发明提供了一种深孔取样器装置及施工方法。

如图所示，本发明的具体实施如下(以煤田勘探水文钻孔为例)：

(1)深孔取样器装置下至目的层即石灰岩含水层10。

(2)深孔取样器装置下至目的含水层后，静置，待水位恢复至正常水位后，从钻具中丢入小弹子9到取样装置的锥形弹子座8内，开泵，观察泵压，泵压急剧增加(憋泵)，说明取样装置密闭良好，如未出现憋泵需活动钻具，开泵，观察泵压，保证小弹子和取样装置锥形弹子座密闭。

(3)稍后丢入防污装置所用的大弹子5到防污装置的上锥形弹子座4内。

(4)静置一段时间后，将取样器提升至地面，收集灌装水样，完成取样工作。

本发明的保护范围并不仅仅局限于本实施方式的描述，而是根据权利要求加以限定。