[发明专利]一种水平定向钻进工程地质勘察绳索取芯螺杆钻具

说明书

一种水平定向钻进工程地质勘察绳索取芯螺杆钻具，该钻具的旁通阀提供泥浆流进入马达总成，在马达总成的进、出口形成一定的压力差，推动马达总成中的转子绕定子的轴线偏转一定角度进行旋转，从而将转速和扭矩通过万向轴和传动轴传递给钻头，因此避免了现有钻具由由钻杆提供钻头所需钻压和扭矩而产生的对钻具进行纠偏控向工作，从而大幅度增加了勘察效率；同时转子内部中空，可配合使用绳索取芯钻具，实现水平定向螺杆钻进和绳索取芯的功能一体化；转子内径与绳索取芯钻具总成的外径间隔，绳索取芯钻具总成不可产生绕定子的旋转位移，从而避免了绳索取芯钻具内部零件的脱落、断裂和撞击等现象，增加了绳索取芯钻具的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种水平定向钻进工程地质勘察绳索取芯螺杆钻具，属于工程地质勘察器械领域。

背景技术

绳索取芯钻具是一种不提钻取芯的钻具，即在钻进过程中，当岩心管装满或岩心堵塞时，不需要把孔内全部钻杆柱提升至地表，而是借助专用打捞工具用钢丝绳把内岩心管从钻杆柱内打捞上来，只有当钻头被磨损需要检查或更换时，才提升全部钻杆。

现有垂直钻孔取芯技术中的绳索取芯钻具，由钻杆、绳索取芯钻具总成和钻头，其中绳索取芯钻具总成安装在钻杆内部，钻头安装在钻杆的端部，采取“下取芯管-取芯-轨迹测量-控向纠偏-下取芯管”这种钻进取芯、导向、控向分离的模式，虽然该方法效率高于传统提钻取芯技术，但该钻具由钻杆提供钻头所需钻压和扭矩，但需要对钻具进行纠偏控向工作，从而大幅降低了勘察效率，而且水平钻孔勘察比垂直钻孔勘察的工作量庞大，因此该钻具不能满足水平定向钻进工程地质勘察技术需求。同时该钻具的绳索取芯钻具会随着钻杆旋转，产生绳索取芯钻具内部零件的脱落、断裂和撞击等现象，影响绳索取芯钻具的使用寿命。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本方面提供了一种水平定向钻进工程地质勘察绳索取芯螺杆钻具，该钻具在钻杆、绳索取芯钻具总成中加入螺杆钻具总成，由螺杆钻具总成带动钻杆旋转，因此不需要对钻具进行纠偏控向工作，增加勘察的效率；同时绳索取芯钻具也不会随着钻杆旋转，增加了绳索取芯钻具的使用寿命。

实现本方面目的的技术方案为,一种水平定向钻进工程地质勘察绳索取芯螺杆钻具，至少包括钻杆、绳索取芯钻具总成和钻头，绳索取芯钻具总成安装在钻杆内部，钻头安装在钻杆的端部，钻杆与绳索取芯钻具总成之间设有螺杆钻具总成，螺杆钻具总成包括旁通阀组件、防掉组件、马达组件、万向联轴器组件、传动轴组件和驱动接头，旁通阀组件与钻杆连接，防掉组件与钻杆、绳索取芯钻具总成和马达组件分别连接，马达组件、万向联轴器组件、传动轴组件、驱动接头和钻头依次相连，其中马达组件包括定子和转子，定子固定在钻杆内壁上且定子内部中空，定子内径铣有齿槽，转子外径铣有与齿槽配合的轮齿，转子可产生绕定子的旋转位移，转子内部中空且转子内径与绳索取芯钻具总成的外径间隔，绳索取芯钻具总成不可产生绕定子的旋转位移。

对上述技术方案的进一步改进为：转子内部中空处为中空圆且中空圆与转子同轴。

且旁通阀总成包括阀芯和弹簧，阀芯和弹簧均与钻杆内壁贴合。

且钻杆内壁上设有水口，水口位于旁通阀总成与防掉总成之间。

且防掉总成包括防掉螺母、防掉连杆和防掉挡头，防掉螺母一面与绳索取芯钻具总成贴合，防掉螺母另一面通过防掉连杆连接马达总成，防掉挡头一面与钻杆贴合，防掉挡头另一面与马达总成贴合。

且钻杆内壁上设有弹卡挡头，弹卡挡头位于远离带有钻头一端，且弹卡挡头与螺杆钻具总成间隔。