[实用新型]一种用于破碎砂质岩层钻探的简易岩芯钻具

说明书

技术领域

本实用新型属于工程地质勘探技术领域，具体涉及一种用于钻探的岩芯钻具，特别是一种破碎砂质岩层钻探的简易岩芯钻具。

背景技术

在破碎砂质岩层(如全-强风化花岗岩、砂岩、片麻岩等)的工程地质勘察钻进过程中，部分岩芯常破碎呈砂状，提钻时，砂状岩芯会大量沉淀，造成埋钻、堵孔等孔内事故，并且钻孔后不易取芯，因此该类地质的钻孔勘探效率很低，这一直是困扰在破碎砂质岩层钻进过程中的普遍性问题。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：针对现有岩芯钻具在对破碎砂质岩层进行钻探时容易出现埋钻、堵孔以及取芯不易的技术缺陷，提供一种简易岩芯钻具，可实现快速、顺利钻进及取样，避免出现埋钻、垮孔等情况。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种用于破碎砂质岩层钻探的简易岩芯钻具，包括钻头1、岩芯管4和钻杆6，所述钻头1固定设置在岩芯管4一端，所述岩芯管4另一端和钻杆6之间通过异径接头5同轴固连，所述钻杆6同轴固套有一套管7，所述套管7与钻杆6之间形成底部封闭并且顶部开口的环形空间。

进一步的，所述套管7的底部与异径接头5的顶部焊接密封，顶部开口。

进一步的，所述套管7的直径比钻头1的直径小10-30mm。

进一步的，所述套管7的长度为1-3m。

在本实用新型中，所述岩芯管4和钻头1之间通过提断外壳2固定连接，所述提断外壳2的内腔固定嵌有提断弹簧3，用于提升钻具时挤断岩芯管内的岩芯。

本实用新型的岩芯钻具能够顺利处理砂质岩芯钻进过程中的砂状岩芯，而且可以利用现场常用的工具进行简单处理加工，可综合利用。通过在岩芯管上倒焊套管，在钻进过程中，钻进的部分岩芯在岩芯管中收集，孔周边沉淀下来的砂质岩芯会收集到套管和钻杆之间的环形空间中，在取样时通过岩芯注入高压水即可将砂质岩芯全部取出，不会出现沉淀在孔内的情况，从而避免埋钻、堵孔等孔内事故，实现快速、顺利钻进，在工程地质勘察工地上进行应用，效果非常明显。

由上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1)结构简单清晰；

2)设备均是工地常用设备，钻具改进加工容易，造价低廉，可根据现场情况直接加工，在其他地层又可恢复原状，可重复利用，相对其他专业的设备，具有稳定可靠，经济实用的优势。

3)环境适应性强，能适用于各种砂质岩层钻进。

4)取芯方便简单。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为实施例中的岩芯钻具的结构示意图。

图中标号：1-钻头，2-提断外壳，3-提断弹簧，4-岩芯管，5-异径接头，6-钻杆，7-套管。

具体实施方式

实施例

参见图1，本实施例可根据传统的岩芯钻具进行改进，现有的岩芯钻具包括钻头1、岩芯管4钻杆6三部分组成，其中，钻头1固定设置在岩芯管4一端，钻头1直径为130mm，岩芯管4的直径略小于钻头直径，岩芯管4另一端和钻杆6之间通过异径接头5同轴固连，钻杆6为直径50mm的空心钻杆，在钻探时，钻头1用于打孔钻进，钻头采用环形钻头，中间的部分岩芯填充挤入岩芯管4中。

在钻杆6上同轴固套有一套管7，套管7的底部与异径接头5的顶部焊接密封，顶部保持开口，套管7与钻杆6之间形成底部封闭并且顶部开口的环形空间，本实施例中套管7的直径为110mm，长度为2000mm，套管和钻头的直径差为20mm，实际应用中根据常用钻具的钻头直径，套管7的直径可小于钻头1的直径10-30mm，套管长度可根据钻探深度来确定，一般设定在1-3m之间，在对破碎砂质岩层勘探钻进时，周边的大量破碎砂岩沉淀收集到套管7和钻杆之间的环形空间中，由于套管7和钻头1之间的直径差小，套管填充了钻头上方的空间，不会有大量的碎岩塌陷在钻头上，钻进完成后，钻具可以顺利地提升，在钻具提升到工作面后，可通过高压水从套管的上部开口处向下冲洗即可将该空间中收集的全部岩芯取出进行分析。

另外，在岩芯管4和钻头1之间通过提断外壳2固定连接，提断外壳2的内腔固定嵌有提断弹簧3，钻头钻探过程中，岩芯填充到岩芯管4中，在提升钻具时，需要在钻头处将岩芯和岩层本体分离，避免去除的岩芯在岩芯管内部断裂，导致取样过少，设置在钻头和岩芯管处的提断外壳2内部的提断弹簧3为一锥形片弹簧，钻具向下钻进时，岩芯可向上挤压弹簧填充到岩芯管内，在钻具上提时，提断弹簧反向作用在的岩芯上，通过钻具的提升作用力将岩芯在钻头后方卡断，保证了岩芯管内部的岩芯采样完整性，提高了采芯率。

以上仅为本实用新型具体实施案例说明，不能以此限定本实用新型的权利保护范围。凡根据本实用新型申请权利要求书及说明书内容所作的等效变化与修改，皆在本实用新型保护的范围内。