[实用新型]隔水双管单动取芯钻具

说明书

技术领域

本实用新型属于一种取芯钻具，尤其指一种用以对松软或松散沙、砾石层进行取芯的双管单动取芯钻具。

背景技术

钻探取芯是一种用来获得地层样本的常用方法，在如建筑，物探，地理，气象等领域都得到了广泛应用。在这种方法中，取芯钻具是最重要的部分。在现有技术中，取芯钻具有多种，比如，单管、双管，三重管；对于双管，按照驱动的方式又可进一步分为单动双管和双动双管。

在钻探取芯工艺中都会用到冲洗液，冲洗液在取芯工艺中主要起保护孔壁，排除岩粉，冷却钻头、润滑钻具等作用。例如针对一种传统的双管单动取芯钻具，包括内管部分，单动控制部分，外管部分和阶梯钻头，所述内管部分通过单动控制部分与所述外管部分耦接，所述阶梯钻头固连于外管部分的端部。在这种配置中，阶梯钻头的底面上靠近底出刃的部分设有多个排液孔，用以排出沿内管和外管之间的间隙留下的冲洗液从而冷却钻头。然而，在取芯过程中，由于排液孔处的压力较大，冲洗液往往不仅从会从排液孔流出，相当一部分冲洗液还会进入钻头与卡簧座之间的间隙，从而对经过此处的岩芯样本进行冲蚀，破坏岩芯样本的完整性，这一问题在对松软地层进行取芯采样时显得更稳严重，造成未经隔水处理的岩芯样本取芯率严重不足，往往无法达到要求。这一问题随着对取芯样品质量要求的不断增高，冲洗液对岩芯的冲蚀问题逐渐被人们重视。

针对这种问题，现有技术中提供了多种解决方案，如中国第CN 2104285，授予专利权人王干的，名称为“双动隔水式单钻头绳索取芯钻具”的实用新型专利就公开了这样一种钻具，其通过令内管和外管相对具有伸缩性，并利用这种伸缩性消除卡簧座与钻头间的轴向间隙，从而避免了岩芯受到冲蚀。然而，这种设计也存在内外管装配难度大等问题，然而，关键的是，由于受到加工精度等因素的影响，两者的平行度不易掌握；在内管、外管的相对移动过程中，有时会发生相互接触，造成钻具损坏的问题。

此外，在对多水松软地层进行取样时，传统的通过烧结法岩芯的做法在提管取芯时无法应用，原因在于，地层含水过高，烧结作用无法形成，因此，传统的圈式卡簧设置无法完成对多水松软地层的取样工作。

因此，现有技术中有这样一种需求，即提供一种能够解决冲洗液一方面润滑钻头，另一方面对岩芯样本基本无冲蚀作用的双管单动取芯钻具。

实用新型内容

本实用新型的一个目的，在于解决现有技术中的不足之处，提供一种双管单动取芯钻具，其一方面可以对钻头部分进行润滑，另一方面对岩芯样本基本无冲蚀作用。

为实现上述目的，本实用新型提供的一种隔水双管单动取芯钻具，包括内管部分，单动控制部分，外管部分和阶梯钻头，所述内管部分通过单动控制部分与所述外管部分耦接，所述阶梯钻头固连于外管部分的端部，所述内管部分与外管部分，以及单动控制部分与外管部分之间具有供冲洗液流动的间隙，所述阶梯钻头具有第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁与第二侧壁呈阶梯状设置，在所述第一侧壁上设有侧出刃，在所述第二侧壁上设有底出刃；按照本实用新型，所述阶梯钻头第一侧壁上具有水路，所述排水槽的上端面高于内管部分的下端面，所述水路与所述间隙相通。

优选的，所述水路为多个。

进一步的，所述多个排水槽对称设置。

进一步的，水路由所述第一侧壁延伸至所述第二侧壁。

进一步的，所述水路延伸于所述第二侧壁的整个高度。

优选的，在所述水路上方的第二侧壁上设有锥度部分。

优选的，所述内管部分包括内管接头，内管体，瓣式卡簧和内管短节，所述内管体包括第一端部和第二端部，其中第一端部与内管接头固接，所述内管短节具有一个卡接部和一个凹部，所述卡接部固连于内管体的第二端部，所述瓣式卡簧卡于内管体第二端部与内管短节的台阶间。

优选的，所述内管接头内还设有逆止阀，在所述逆止阀上方的内管接头侧壁上设有多个排水孔，所述排水孔与内管部分与外管部分间的间隙相通。

本实用新型的有益效果在于，由于在阶梯钻头上设置了高于内管部分底面的水路，使得冲洗液的压力载荷大多均从排水槽泄放，仅有少部分冲洗液会流至阶梯钻头内刀的工作面上，这样，不仅使阶梯钻头得到冷却，是钻具得到润滑，排出了多余岩粉，还保证了由阶梯钻头进入的，靠近内管部分端部的岩芯基本不会受到冲洗液的冲蚀，从而保证了对松软或松散地层进行取样时岩芯的完整性。