一种用于沉积取样的半开放式钻杆及其使用方法技术

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种用于沉积取样的半开放式钻杆及其使用方法
本专利技术涉及沉积相钻探取样
，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。
技术介绍
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)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。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术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；本专利技术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，本专利技术采取以下技术方案：本专利技术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。优选地，所述缺口沿长度方向开设在所述钻杆侧壁的中部，所述钻杆主体的两端均形成为封闭柱体，两个所述封闭柱体分别位于所述缺口的两端。优选地，位于所述缺口一端的封闭柱体上设有公螺纹，位于所述缺口另一端端的封闭柱体上设有母螺纹。优选地，所述缺口的底端所对应的侧壁上开设有第一卡槽，所述封闭板的底部开设有与所述第一卡槽相配合的第一卡舌，所述卡舌插入至所述第一卡槽内形成可拆卸式连接。优选地，所述缺口的顶端所对应的侧壁上形成有第二卡舌，所述封闭板的顶部开设有与所述第二卡舌相配合的第二卡槽，所述第二卡舌插入至所述第二卡槽内形成可拆卸式连接。优选地，所述缺口两侧所对应的钻杆主体的侧壁上沿着长度方向间隔开设有若干个第三卡槽，所述封闭板的两侧的底部沿着长度方向间隔设有若干弹簧卡扣，若干个所述弹簧卡扣与若干个所述第三卡槽一一对应，对应的所述弹簧卡扣插入至所述第三卡槽内形成可拆卸式连接。优选地，所述封闭板的至少一侧沿着长度方向设有至少一个凹槽，所述凹槽用于工具插入。优选地，所述分隔刀板与所述封闭板之间可拆卸式连接。优选地，所述缺口的顶端和底端与所述封闭板相抵接的端面上还设有弹性垫片。本专利技术的技术方案的另一方面还提供了一种所述半开放式钻杆的使用方法，包括以下步骤：S1.通过顶底卡槽、侧向弹簧卡扣将闭合板安装到钻杆主体上；S2.钻杆底部利用所述公螺纹与钻头相连，顶部利用所述母螺纹与钻杆打头相连；S3.钻杆打头连接钻机，将钻杆钻入现代沉积物中；S4.现代沉积物进入中空的钻杆主体中，沉积岩被分隔刀板分隔形成两个半圆柱体，其中的一个半圆柱体位于分隔刀板的上方，且位于封闭板内；另一个半圆柱体位于分隔刀板的下方，且位于钻杆主体内；S5.一根钻杆钻入地下后，取下钻杆打头，并连接另外一根钻杆，顶部再连接钻杆打头，继续钻进；S6.重复上述过程，直至钻穿目的深度；S7.钻进结束后，取出钻杆，分离为多个单根钻杆；S8.将闭合板与钻杆主体分离，拍照、记录、描述、取样；S9.清洗钻杆内侧，并将钻杆主体与闭合板连接好，以备下次使用。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1)本专利技术中提供的半开放式钻杆可以直接用于取样，不需要内塞PVC管，解决了PVC取出困难、剖开难度大且存在一定危险性的问题；2)本专利技术提供的钻杆相比现有的PVC内管取样，该钻杆内径更大，取样直径增加，易于观察沉积构造，取样量更充足；3)本专利技术提供的钻杆可以连续钻进，提高了钻进效率并解决了含水沙层坍塌的问题；4)本专利技术提供的钻杆取样操作简单，易于拼接、清洗，提高了取样效率；该钻杆还可以重复取样，节约了成本；5)该钻杆保留为通用钻杆的整体外观和螺纹丝扣设计，能够很好地契合钻机设备。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的用于沉积取样的半开放式钻杆的结构示意图；图2为图1中的半开放式钻杆的爆炸示意图；图3为图1中的半开放式钻杆的截面视图；附图标记说明：1-钻杆主体、2-封闭板、3-凹槽、4-公螺纹、5-母螺纹、6-第一卡舌、7-第一卡槽、8-弹簧卡扣、9-第三卡槽、10-分隔刀板、11-第二卡槽、12-第二卡舌、13-缺口、14-上封闭柱体、15-下封闭柱体。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于沉积取样的半开放式钻杆，其特征在于，包括：/n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；/n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。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于沉积取样的半开放式钻杆，其特征在于，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。


2.根据权利要求1所述的半开放式钻杆，其特征在于，所述缺口沿长度方向开设在所述钻杆侧壁的中部，所述钻杆主体的两端均形成为封闭柱体，两个所述封闭柱体分别位于所述缺口的两端。


3.根据权利要求2所述的半开放式钻杆，其特征在于，位于所述缺口一端的封闭柱体上设有公螺纹，位于所述缺口另一端的封闭柱体上设有母螺纹。


4.根据权利要求3所述的半开放式钻杆，其特征在于，所述缺口的底端所对应的侧壁上开设有第一卡槽，所述封闭板的底部开设有与所述第一卡槽相配合的第一卡舌，所述卡舌插入至所述第一卡槽内形成可拆卸式连接。


5.根据权利要求4所述的半开放式钻杆，其特征在于，所述缺口的顶端所对应的侧壁上形成有第二卡舌，所述封闭板的顶部开设有与所述第二卡舌相配合的第二卡槽，所述第二卡舌插入至所述第二卡槽内形成可拆卸式连接。


6.根据权利要求5所述的半开放式钻杆，其特征在于，所述缺口两侧所对应的钻杆主体的侧壁上沿着长度方向间隔开设有若干个第三卡槽，所述封闭板的两侧的底部沿着长度方向间隔设...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐振华，吴胜和，岳大力，张佳佳，李庆，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11