[實用新型]一種煤田軟弱層專用繩索取心鉆具

有效

• 申請號: 201520513820.0
• 申請日: 2015-07-16
• 公開（公告）號: CN204782882U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 黃才啟;田波;孫曉東;朱顏彬
• 申請（專利權）人: 安徽省地質礦產勘查局325地質隊;唐山市金石超硬材料有限公司
• 主分類號: E21B25/00
• 分類號: E21B25/00;E21B21/12
• 代理公司: 唐山順誠專利事務所 13106
• 代理人: 于文順

技術領域

本實用新型涉及一種煤田軟弱層專用繩索取心鉆具，屬于地質勘探用鉆進設備技術領域。

背景技術

煤田地層多為軟質巖石，如泥質巖、砂質巖、顆粒膠結較弱，這些特性造成鉆探過程中巖層遇水嚴重膨脹縮徑或坍塌掉塊，為此，鉆進時需全孔泥漿護壁。這類地層鉆進速度快，巖粉顆粒粗，泥漿中固相含量高，尤其含砂量高，故泥漿需要有較高的稠度、粘度，泵壓相對較高，這就造成鉆頭因沖刷加劇其損壞，縮短使用壽命。

在巖心地質鉆探中，孔底的巖粉需要用泥漿攜裹帶出孔口，這就需要兩個條件：一是泥漿有極強的巖粉攜裹能力，二是泥漿的循環通路必須順暢。根據以上所述煤田軟弱層鉆進的情況，巖粉顆粒粗，需要泥漿有高的稠度和粘度，泥漿的通路間隙要大。常規的繩索取心鉆具在煤系軟弱層鉆探過程中，由于泥漿中固相含量高，不能形成通暢的泥漿內外循環系統，造成泥漿不易將孔底巖粉攜至地面。而且鉆頭冷卻不夠充分，降低了使用壽命。

實用新型內容

本實用新型目的是提供一種煤田軟弱層專用繩索取心鉆具，改善泥漿循環系統，解決背景技術中存在的問題。

本實用新型的技術方案是：

一種煤田軟弱層專用繩索取心鉆具，包含外管系統、內管系統、孔壁、鉆頭水口、鉆頭和鉆桿，鉆桿呈圓柱體，鉆桿端部設有鉆頭和鉆頭水口，鉆桿由外向內依次設有孔壁、外管系統和內管系統，外管系統和孔壁之間構成環狀間隙一，外管系統和內管系統構成環狀間隙二，環狀間隙二與環狀間隙一通過鉆頭水口連通，所述孔壁的直徑等于鉆頭的外徑。

所述外管系統和內管系統構成的環狀間隙二的橫截面小于鉆頭水口的橫截面，鉆頭水口的橫截面小于外管系統和孔壁之間構成的環狀間隙一的橫截面。

采用本實用新型，泥漿泵將泥漿送入鉆桿到達內管系統和外管系統，泥漿沿環狀間隙二向下流動，經過鉆頭水口，此時泥漿開始攜裹巖粉，進入環狀間隙一后向上流動，直至流出孔口，完成泥漿的整個孔內循環，同時將巖粉攜裹至地表。

本實用新型的有益效果是：環狀間隙二的橫截面小于鉆頭水口的橫截面，鉆頭水口的橫截面小于環狀間隙一的橫截面，這樣由小到大的水路結構在同樣的供水量下，可穩定泵壓和減小孔底的壓力，減少鉆頭在孔內的不規則擺動和泥漿對鉆頭的沖刷，延長鉆頭的壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖中：環狀間隙一1、外管系統2、環狀間隙二3、內管系統4、孔壁5、鉆頭水口6、鉆頭7、鉆桿8。

具體實施方式

以下結合附圖，通過實例對本實用新型作進一步說明。

參照附圖1，一種煤田軟弱層專用繩索取心鉆具，包含外管系統2、內管系統4、孔壁5、鉆頭水口6、鉆頭7和鉆桿8，鉆桿8呈圓柱體，鉆桿8端部設有鉆頭7和鉆頭水口6，鉆桿8由外向內依次設有孔壁5、外管系統2和內管系統4，外管系統2和孔壁5之間構成環狀間隙一1，外管系統2和內管系統4構成環狀間隙二3，環狀間隙二3與環狀間隙一1通過鉆頭水口6連通，所述孔壁5的直徑等于鉆頭7的外徑。

所述環狀間隙二3的橫截面小于鉆頭水口6的橫截面，鉆頭水口6的橫截面小于環狀間隙一1的橫截面。

在本實施例中，將鉆頭7的外徑在原來的基礎上加大2-3mm，減小泥漿的流動阻力，有效地改善孔內的水流循環狀態，孔底的大顆粒巖粉更易排出。外管系統2和孔壁5之間構成的環狀間隙一1的橫截面即通水截面積比外管系統2和內管系統4構成的環狀間隙二3的通水截面積大25%左右，鉆頭水口6的橫截面即通水截面積比外管系統2和內管系統4構成的環狀間隙二3的通水截面積大15%左右，從而形成由小到大的循環通路，在保證水流通暢的同時穩定泵壓即穩定孔內泥漿的壓力，減少鉆頭在孔內的不規則擺動和泥漿對鉆頭的沖刷，延長鉆頭的使用壽命，發揮繩索取心鉆進的優勢。