[发明专利]一种用于沉积取样的半开放式钻杆及其使用方法

说明书

本发明涉及一种用于沉积取样的半开放式钻杆，包括：钻杆主体，所述钻杆主体为一圆柱形体，所述圆柱形体的侧壁上沿着钻杆的长度方向开设有一个缺口；封闭板，所述封闭板为一半圆柱壳体，所述半圆柱壳体与所述钻杆主体上的所述缺口配合，且二者可拆卸式拼接形成闭合的圆柱形钻杆，所述封闭板的底部两侧之间连接有分隔刀板，所述分隔刀板位于所述中心平面内。所述半开放式钻杆能够更好地提高取样效率，降低取样难度与危险性，提高沉积物断面美观性，增加取样量，并节约成本，避免浪费。

技术领域

本发明涉及沉积相钻探取样技术领域，尤其涉及一种用于沉积取样的半开放式钻杆及其使用方法。

背景技术

沉积相是沉积环境及在该环境中形成的沉积岩(物)特征的综合。现代沉积研究是通过分析现代沉积物的物质组成、形成过程及平面分布规律等，重点分布沉积相的宏观分布及内部特征。国内外学者对现代河流(如黄河、密西西比河、亚马逊河)、三角洲(如密西西比河三角洲、长江三角洲、赣江三角洲)、湖泊(如鄱阳湖、青海湖)、海洋(如墨西哥湾、南海)等沉积相进行了大量研究，这些现代沉积不仅关系到现今的人类活动及生态系统，也是地下油气储层的重要类型。因此，现代沉积研究将对土地规划、生态保护具有重要的意义，现代沉积模式也会对地下油气预测具有重要的指导作用。对于现代沉积研究，需要及时描述钻孔的沉积物垂向序列，以便及时调整钻孔深度与位置，并仅需要对重点研究的沉积物进行取样。

现代沉积研究早期主要是通过人工挖取探坑与探槽取样，确定沉积相的空间展布。这种方式费时费力，且挖取深度浅。到70年代初期，我国开始使用浅层取样钻探(简称浅钻)技术来代替人工挖取，这种方式钻进效率高，钻进深度可达数十米，且可以减少对植被的破坏。浅层取样钻机常见便携式、轻便式、履带式与车载式等；钻进方式有直推静压钻进、螺旋钻进、声频振动钻进、冲击钻进等。对于现代沉积，往往是第四纪的松散沉积物，要求浅钻扰动小、取芯率低；地面交通条件较差，要求浅钻便携、效率高，因此，便携式的冲击钻进设备比较适用于现代沉积的浅钻。

现有的浅层取样钻机所配套的取样钻杆采用通用的约1m长、内径约50mm的空心钢制钻杆，将现代沉积物取样于内塞的PVC样品管中。这种取样方式有利于保护样品，可将样品完整地带回实验室进行分析，适用于土壤土质的研究。

但是，采用内塞PVC管的取样方式的不足之处在于：1)取样效率较低，为了防止PVC管变形，每次仅能连续钻进1～2m(1～2根钻杆)深度，有时PVC管从钻杆中取出难度大，遇到粘性沉积物，沉积物难以直接从PVC管中倒出，需要直接刀具剖开，因PVC管硬度较高，剖开难度较大；2)不能连续钻进情况下，如果遇到含水沙层，容易塌孔，再次钻进时需要考虑塌孔对沉积物垂向序列的影响；3)用刀具剖开PVC管的操作具有一定的危险性，且PVC的断面较为锋利，野外取样时容易划伤；4)用刀具剖开的沉积物断面不够其中不够平直美观；5)PVC管单管成本数十元，剖开后不能再次利用，经济成本较高；6)钻杆内径仅为50mm左右，内塞PVC管后，取样直径进一步变小，取样直径越小，取样量越小，且越难以识别沉积构造。

发明内容

针对上述问题，本发明的其中一个目的是提供一种用于沉积取样的半开放式钻杆，该半开放式取样钻杆避免使用内塞的PVC管，能够更好地提高取样效率，降低取样难度与危险性，提高沉积物断面美观性，增加取样量，并节约成本，避免浪费；本发明的另一个目的是提供一种该半开放式钻杆的使用方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明的技术方案的一方面提供一种用于沉积取样的半开放式钻杆，包括：

钻杆主体，所述钻杆主体为一圆柱形管体，所述圆柱形管体的侧壁上沿着钻杆的长度方向开设有一个缺口；

封闭板，所述封闭板为一半圆柱壳体，所述半圆柱壳体与所述钻杆主体上的所述缺口配合，二者可拆卸式拼接形成闭合的圆柱形钻杆，所述封闭板的底部两侧之间连接有分隔刀板，所述分隔刀板位于所述钻杆主体的中心平面内。