[發(fā)明專利]在砂土中采用泥衣包裹巖芯的鉆進(jìn)取芯方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810099006.7
• 申請(qǐng)日: 2018-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN108386148B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬貴生;張延倉;張濤;胡梅生;劉海峰;候欽禮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江巖土工程總公司(武漢);長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): E21B25/00
• 分類號(hào): E21B25/00;E21B25/08;C04B26/02
• 代理公司: 42001 武漢宇晨專利事務(wù)所
• 代理人: 王敏鋒

本發(fā)明公開了在砂土中采用泥衣包裹巖芯的鉆進(jìn)取芯方法。它包括如下步驟：鉆探設(shè)備就位、組裝；按地層分布情況配制天然復(fù)合泥漿；鉆進(jìn)取芯：根據(jù)地層類別，鉆探設(shè)備按相應(yīng)的施鉆參數(shù)，鉆至進(jìn)尺1.50m；停泵，停止向鉆桿孔內(nèi)及鉆孔孔內(nèi)天然復(fù)合泥漿，打開回漿閥門，向鉆桿內(nèi)投入止水彈珠；燒鉆，停泵后進(jìn)行干鉆，開始時(shí)采用小轉(zhuǎn)速、小鉆壓施鉆，當(dāng)巖芯裝滿巖芯管，則采用大鉆壓，快轉(zhuǎn)速施鉆，在短時(shí)間內(nèi)使合金鉆頭底部和砂土巖芯樣品間產(chǎn)生較高的溫度，使合金鉆頭底部和巖芯微微燒結(jié)在一起；提鉆；漿壓退芯。本發(fā)明具有砂土巖芯樣品采取率大幅提高、可達(dá)100％，泥衣包裹砂土巖芯樣品，使砂土巖芯樣品保持砂土原狀顆粒級(jí)配及結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及砂土巖芯樣品采取技術(shù)領(lǐng)域，具體地說它是在砂土中采用泥衣包裹巖芯的鉆進(jìn)取芯方法；更具體地說它是通過一種新型泥漿材料、配比方案結(jié)合確定的施鉆方法，實(shí)現(xiàn)砂土巖芯樣品采取率大幅提高、可達(dá)100％，泥衣包裹砂土巖芯樣品，使砂土巖芯樣品保持砂土原狀顆粒級(jí)配及結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

砂類土是第四系地層中常見的一種松散土，具有呈顆粒狀、無粘結(jié)力、在無圍壓條件下易散碎、在水力作用下易形成流砂隨水流動(dòng)的特點(diǎn)。砂類土層鉆探取芯率不高一直是影響工程鉆探質(zhì)量的主要問題之一，對(duì)一些需要研究砂層微觀結(jié)構(gòu)的工程，現(xiàn)有工藝和方法很難滿足工程要求。

現(xiàn)有砂土巖芯樣品采取技術(shù)水平較低，砂層芯樣采取率一直較低，大多在50％以下，影響砂土分層和地質(zhì)鑒定準(zhǔn)確性。

砂土巖芯樣品常常混入泥漿，難以準(zhǔn)確判定砂土巖芯樣品的顆粒成分，且在鉆具內(nèi)反復(fù)擾動(dòng)，取出的砂土巖芯樣品不能反映砂土的原始結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供在砂土中采用泥衣包裹巖芯的鉆進(jìn)取芯方法，實(shí)現(xiàn)砂土巖芯樣品采取率大幅提高、可達(dá)100％，泥衣包裹砂土巖芯樣品，使砂土巖芯樣品保持砂土原狀顆粒級(jí)配及結(jié)構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：在砂土中采用泥衣包裹巖芯的鉆進(jìn)取芯方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：鉆探設(shè)備就位、組裝；鉆探設(shè)備就位后，首先將鑲焊合金的合金鉆頭進(jìn)行水口切割，形成鉆頭水口，將切割完畢的合金鉆頭安裝在巖芯管末端，巖芯管接頭安裝于巖芯管頂部，將帶有彈珠座的鉆桿接頭與巖芯管接頭連接，將鉆桿與鉆桿接頭連接，完成鉆具安裝；

步驟2：按地層分布情況配制天然復(fù)合泥漿；

步驟3：鉆進(jìn)取芯：

(1)鉆孔，根據(jù)地層類別，鉆探設(shè)備按相應(yīng)的施鉆參數(shù)，鉆至進(jìn)尺1.50m；回次進(jìn)尺小于或等于2m；每回次前采用天然復(fù)合泥漿循環(huán)鉆進(jìn)至上一回次底部，對(duì)上回次鉆進(jìn)深度范圍內(nèi)，采用天然復(fù)合泥漿進(jìn)行泥漿護(hù)壁；天然復(fù)合泥漿經(jīng)鉆桿進(jìn)入巖芯管，沿巖芯管內(nèi)壁向下流動(dòng)，抵達(dá)鉆頭水口后，經(jīng)鉆頭水口流出，沿巖芯管外壁與鉆孔孔壁返回地面；

(2)停泵，停止向鉆桿孔內(nèi)及鉆孔孔內(nèi)天然復(fù)合泥漿，打開回漿閥門，向鉆桿內(nèi)投入止水彈珠，在重力作用下止水彈珠沿鉆桿內(nèi)壁落至彈珠座內(nèi)，封閉巖芯管上部；

(3)燒鉆；停泵后進(jìn)行干鉆，開始時(shí)采用小轉(zhuǎn)速、小鉆壓施鉆，當(dāng)砂土巖芯樣品裝滿巖芯管，則開大鉆機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)，采用大鉆壓，快轉(zhuǎn)速施鉆，在短時(shí)間內(nèi)使合金鉆頭底部和砂土巖芯樣品間產(chǎn)生較高的溫度，使合金鉆頭底部和砂土巖芯樣品微微燒結(jié)在一起，將砂土巖芯樣品封閉在巖芯管內(nèi)；

(4)提鉆；當(dāng)完成燒鉆工序后，進(jìn)行提鉆，即將鉆桿、巖芯管、合金鉆頭提出孔口；

步驟4：漿壓退芯，巖芯管取出地面后，將砂土巖芯樣品取出放置；

(1)巖芯管傾斜倒置，倒出止水彈珠；

(2)采用天然復(fù)合泥漿外部循環(huán)系統(tǒng)連接巖芯管；

(3)用鐵錘輕敲合金鉆頭周邊，震松砂土巖芯樣品；