[实用新型]一种大口径水平孔取芯钻具

说明书

本实用新型涉及一种大口径水平孔取芯钻具，其包括外管、安装在外管左端的岩芯管变径接头、安装在外管右端的扩孔器以及安装在扩孔器右端的钻头；在分水接头与岩芯管变径之间设置活动容腔；在分水接头右端设置轴承座，在轴承座上安装轴承，在轴承左端外侧安装压盖，所述压盖与外管间隙配合，在分水接头左端沿轴线径向设置钻井液通道，在分水接头右端中部轴向设置溢流通道，在溢流通道右端设置阀门，使用本实用新型在水平孔或近水平孔内岩芯采取率达90%以上，在煤矿防治水注浆改造工程中可以做到对注浆效果和钻遇地层及构造带精准判断，为煤矿开采时井下安全提供有力的技术支撑，也可在类似取芯工程项目中推广应用。

技术领域

本实用新型涉及一种大口径水平孔取芯钻具，属于钻探工程技术领域。

背景技术

随着地面定向水平或近水平多分支孔钻探技术在煤矿防治水注浆领域广泛应用，为验证注浆效果和钻遇地层及构造带情况，只凭借岩屑录井不能满足工程要求，往往需要取出岩芯实物进行验证分析，而目前传统的岩芯钻探取芯钻具难以完成大口径、水平或近水平钻孔取芯。

实用新型内容

本实用新型所要解决技术问题是提供一种大口径水平孔取芯钻具。

本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型包括外管、安装在外管左端的岩芯管变径接头、安装在外管右端的扩孔器以及安装在扩孔器右端的钻头；所述岩芯管变径接头左端设置钻杆连接孔，在岩芯管变径接头右端中部设置与钻杆连接孔连通的引流管，在外管内腔设置端部与引流管端部对应的分水接头，所述分水接头右端安装内管，外管和扩孔器的内壁与内管和分水接头的外壁之间设置间隙，在所述内管右端安装卡簧座，在所述分水接头左端与岩芯管变径接头右端之间设置活动容腔；

在所述分水接头左端设置中空的轴承座，在所述轴承座上安装轴承，在所述轴承左端外侧安装压盖，所述压盖与外管内壁间隙配合，所述引流管端部设置在轴承座的空腔内；压盖在活动容腔内滑动；在分水接头左端倾斜设置若干个钻井液通道，在分水接头右端中部轴向设置溢流通道，在分水接头上径向设置与溢流通道连通的溢流孔，在溢流通道右端设置阀门；所述钻井液通道一端与轴承座的空腔连通，所述钻井液通道和溢流通道另一端均与间隙连通。

本实用新型阀门包括设置在溢流通道内的钢球以及螺纹连接在溢流通道右端的空心螺栓，在所述空心螺栓左端设置球形凹槽，所述钢球的直径大于溢流孔和空心螺栓中心孔的直径且小于溢流通道的直径。

本实用新型在活动容腔右端的外管内壁设置限位槽，在所述岩芯管变径接头右侧壁设置钻头间隙调节垫，所述压盖在钻头间隙调节垫与限位槽之间滑动。

本实用新型在卡簧座内设置卡簧，在卡簧与内管端部之间安装卡簧挡圈。

本实用新型在岩芯管变径接头和外管外壁上设置复合片。

本实用新型在扩孔器内壁与内管外壁之间设置扶正环，在扶正环上设置过水孔。

本实用新型钻井液通道为四个，钻井液通道轴线与分水接头轴线的夹角为45°，任意两个相邻的两个钻井液通道的轴线相垂直。

本实用新型溢流通道与溢流孔的轴线垂直。

本实用新型积极效果如下：本实用新型引流管使钻井液直接进入分水接头的钻井液通道，钻头间隙调节垫用于调节卡簧座与钻头间隙大小，当需要间隙小时用厚垫，当需要间隙大时用薄垫，限位槽对压盖形成右限位；当钻具取芯钻进时，岩芯顶进内管时，通过钻头间隙调节垫作用其左端面实现对轴承外圈的压紧，使轴承内外圈形成单动，钢球在溢流通道内自由活动，阀门可防止钻井液从内管顶部进入内管冲刷岩芯，当岩芯进入内管时岩芯顶部钻井液可溢流，避免岩芯与内管形成高压，提钻取芯时钢球与空心螺栓密封，使内管与岩芯之间形成真空，防止岩芯脱落，复合片用于钻孔保径和钻具扶正；扶正环对内管起到扶正作用，保证内管与轴承的同轴和钻具具有灵活的单动性，其上的过水孔可保证钻井液畅通，卡簧挡圈防止卡簧进入内管。