松散地层取心装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种松散地层取心装置及方法，其中，该装置包括：泥浆注入组件、钻取组件和提升组件；钻取组件包括钻机、钻杆、变径接头、岩心管、钻头接头和钻头；钻杆、变径接头和岩心管均为中空结构；变径接头用于连通钻杆的下端和岩心管的上端；变径接头的内径小于钻杆的内径；钻头接头为楔形结构，设置于岩心管内壁的下端；泥浆注入组件包括泥浆注入管道、投砂口、储压罐和泥浆泵；投砂口，用于向泥浆注入管道投放河砂，以使得河砂能够填满钻头接头与进入岩心管的岩心之间的环状间隙；提升组件，用于提升钻取组件。本发明专利技术实施例提供的松散地层取心装置及方法，通过投砂口投放河砂，填满钻头接头与岩心之间的间隙，能提高岩心获取率。

【技术实现步骤摘要】
松散地层取心装置及方法
本专利技术涉及地质勘查
，尤其涉及一种松散地层取心装置及方法。
技术介绍
在地质勘查施工中，进行松散地层的取心或取样时，目前通常采用的方法是常规取心和绳索取心，使用单管或双管取心工具。对于松散地层，现有取心工具造价较高且取心操作复杂，对于松散地层取心效果较差，岩心采取率低，并且易造成岩心丢失。并且，使用单管或双管取心工具钻探过程中，需要泥浆保护孔壁、排除岩粉、冷却钻头、润滑钻具等，而泥浆直接通过岩心，对岩心有较大的冲蚀作用，因此岩心容易受到侵染，难以保持与地下地层的结构原状性、原位性和真实性。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种松散地层取心装置及方法，用以解决现有技术中的松散地层取心效果较差的缺陷，实现针对效果更好的松散地层取心。本专利技术实施例提供一种松散地层取心装置，包括：泥浆注入组件、钻取组件和提升组件。所述钻取组件包括钻机、钻杆、变径接头、岩心管、钻头接头和钻头。所述钻杆、所述变径接头和所述岩心管均为中空结构；所述变径接头用于连通所述钻杆的下端和所述岩心管的上端；所述变径接头的内径小于所述钻杆的内径；所述钻头接头为楔形结构，设置于所述岩心管内壁的下端。所述泥浆注入组件包括泥浆注入管道、投砂口、储压罐和泥浆泵。所述投砂口，用于向泥浆注入管道投放河砂，以使得所述河砂能够填满所述钻头接头与进入所述岩心管的岩心之间的环状间隙。根据本专利技术一个实施例的松散地层取心装置，所述钻取组件还包括封堵构件和封堵构件投放口。所述封堵构件投放口设置于所述钻杆的上端；所述封堵构件投放口设置有开闭结构。所述封堵构件，用于封堵所述变径接头的上端。根据本专利技术一个实施例的松散地层取心装置，所述泥浆注入组件还包括：压力表，用于获取所述储压罐的压力。根据本专利技术一个实施例提供的松散地层取心装置，所述投砂口设置有开闭结构。根据本专利技术一个实施例提供的松散地层取心装置，所述提升组件包括绞车、滑轮和钢丝绳。所述钢丝绳的第一端与所述绞车连接；所述钢丝绳的第二端绕过所述滑轮，与所述钻杆的上端连接。根据本专利技术一个实施例提供的松散地层取心装置，所述封堵构件为钢球，所述钢球的直径大于所述变径接头的内径，且小于所述钻杆的内径。本专利技术实施例还提供的一种松散地层取心方法，包括：若进入岩心管的岩心接近所述岩心管的上端，暂停泥浆泵和钻机的运转，通过投砂口向泥浆注入管道投放河砂；启动所述泥浆泵，以使得所述河砂被泥浆冲入所述岩心管；若所述河砂填满所述钻头接头与进入所述岩心管的岩心之间的环状间隙，则暂停所述泥浆泵的运转，启动所述钻机，扭断岩心；从封堵构件投放口投放封堵构件，通过提升组件提升所述钻取组件，直至将所述岩心管提升出钻孔，取出所述岩心管内的岩心。根据本专利技术一个实施例提供的松散地层取心方法，所述若所述河砂填满所述钻头接头与进入所述岩心管的岩心之间的环状间隙，则暂停所述泥浆泵的运转，启动所述钻机，扭断岩心，与所述从封堵构件投放口投放封堵构件，通过提升组件提升所述钻取组件，直至将所述岩心管提升出钻孔，取出所述岩心管内的岩心之间，还包括：重复多次以下操作步骤：通过所述提升组件提升所述钻取组件，直至所述岩心管的下端与孔底之间的距离超过预设的阈值；使所述钻取组件自由下落至所述孔底。本专利技术实施例提供的松散地层取心装置及方法，通过投砂口向泥浆注入管道投放河砂，河砂经中空结构的钻杆、变径接头进入岩心管，填满所述钻头接头与进入所述岩心管的岩心之间的环状间隙，通过储压罐和泥浆泵向岩心管中施加液压，使岩心被紧密地卡入岩心管，并通过提升组件提升钻取组件，获取岩心，能提高岩心获取率，操作更简单，取心工具造价更低，能保护岩心不受泥浆的侵染，能保持岩心与地下地层的结构原状性、原位性和真实性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种松散地层取心装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种松散地层取心装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种松散地层取心方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了克服现有技术的上述问题，本专利技术实施例提供一种松散地层取心装置及方法，其专利技术构思是，松散地层取心过程中，通过投砂口向泥浆注入管道投放河砂，以使得河砂填满钻头接头与进入岩心管的岩心之间的环状间隙，保证岩心被紧密地卡入岩心管中，从而不易丢失岩心，可以提高岩心采取率和取心效果。图1是本专利技术实施例提供的一种松散地层取心装置的结构示意图。如图1所示，该松散地层取心装置包括泥浆注入组件、钻取组件和提升组件。具体地，钻取组件分别与泥浆注入组件、提升组件连接。钻取组件可以用于环状破碎松散底层，形成圆柱体岩心，并存储及保护已形成的岩心。钻取组件包括钻机104、钻杆105、变径接头106、岩心管107、钻头接头108和钻头109。具体地，钻机104、钻杆105、变径接头106、岩心管107、钻头接头108和钻头109沿同一中轴线依次连接。钻机104带动钻杆105转动时，与钻杆105相连接的岩心管107、钻头109同时转动，钻头109环状破碎地层形成圆柱体岩心，形成圆柱体岩心，岩心管107存储及保护已形成的岩心，并通过岩心管107的转动割断岩心。钻杆105、变径接头106和岩心管107均为中空结构。具体地，钻头109环状破碎地层的过程中，岩心不断的进入中空结构的岩心管107中，在其中不断积累形成圆柱体岩心，岩心管107的中空结构强度高，稳定性好，可以避免钻杆105转动过程中形成的机械碰撞损坏岩心，提高岩心收获率。中空结构的钻杆105、变径接头106可以允许泥浆等通过进入岩心管107内。具体地，变径接头106用于连通钻杆105的下端和岩心管107的上端；变径接头106的内径小于钻杆105的内径。变径接头106的内径小于钻杆105的内径，连接部位形成一个凹式结构，可以在提取岩心过程中，保护岩心，提高岩心收获率。钻头接头108为楔形结构，设置于岩心管107内壁的下端。具体地，钻头接头108为楔形结构，横剖面为V字形剖面，设置于岩心管107内壁的下端，当钻取组件转动，在岩心管107内形成圆柱体岩心后，将在圆柱体岩心与钻头接头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种松散地层取心装置，其特征在于，包括：泥浆注入组件、钻取组件和提升组件；/n所述钻取组件包括钻机、钻杆、变径接头、岩心管、钻头接头和钻头；/n所述钻杆、所述变径接头和所述岩心管均为中空结构；所述变径接头用于连通所述钻杆的下端和所述岩心管的上端；所述变径接头的内径小于所述钻杆的内径；所述钻头接头为楔形结构，设置于所述岩心管内壁的下端；/n所述泥浆注入组件包括泥浆注入管道、投砂口、储压罐和泥浆泵；/n所述投砂口，用于向泥浆注入管道投放河砂，以使得所述河砂能够填满所述钻头接头与进入所述岩心管的岩心之间的环状间隙；/n所述提升组件，用于提升所述钻取组件。/n

【技术特征摘要】
1.一种松散地层取心装置，其特征在于，包括：泥浆注入组件、钻取组件和提升组件；
所述钻取组件包括钻机、钻杆、变径接头、岩心管、钻头接头和钻头；
所述钻杆、所述变径接头和所述岩心管均为中空结构；所述变径接头用于连通所述钻杆的下端和所述岩心管的上端；所述变径接头的内径小于所述钻杆的内径；所述钻头接头为楔形结构，设置于所述岩心管内壁的下端；
所述泥浆注入组件包括泥浆注入管道、投砂口、储压罐和泥浆泵；
所述投砂口，用于向泥浆注入管道投放河砂，以使得所述河砂能够填满所述钻头接头与进入所述岩心管的岩心之间的环状间隙；
所述提升组件，用于提升所述钻取组件。


2.根据权利要求1所述的松散地层取心装置，其特征在于，所述钻取组件还包括封堵构件和封堵构件投放口；
所述封堵构件投放口设置于所述钻杆的上端；所述封堵构件投放口设置有开闭结构；
所述封堵构件，用于封堵所述变径接头的上端。


3.根据权利要求1所述的松散地层取心装置，其特征在于，所述泥浆注入组件还包括：
压力表，用于获取所述储压罐的压力。


4.根据权利要求1所述的松散地层取心装置，其特征在于，所述投砂口设置有开闭结构。


5.根据权利要求1所述的松散地层取心装置，其特征在于，所述提升组件包括绞车、滑轮和钢丝绳；
所述钢丝绳的第一端与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春林，袁建江，
申请(专利权)人：中国煤炭地质总局勘查研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11