[其他]帶有開(kāi)后貼壁閥門(mén)的取樣鉆具

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87205294
• 申請(qǐng)日: 1987-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN87205294U
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張可庚;鄭石仁;葛松亭
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江西省地質(zhì)礦產(chǎn)局贛西北大隊(duì)
• 主分類(lèi)號(hào): E21B10/02
• 分類(lèi)號(hào): E21B10/02;E21B25/00
• 代理公司: 地質(zhì)礦產(chǎn)部專(zhuān)利代理事務(wù)所
• 代理人: 林景松

本實(shí)用新型是一種巖心鉆探取樣鉆具。

巖心鉆探技術(shù)，國(guó)內(nèi)外已采用空氣、水力反循環(huán)連續(xù)取樣方法。現(xiàn)有巖心鉆探取樣鉆具，特別是松散地層中取樣的鉆具，如抽砂筒，無(wú)論是平閥（單瓣閥、雙瓣閥）或球閥式，由于閥門(mén)開(kāi)啟度限制，均不能取出原狀結(jié)構(gòu)的樣品（或稱巖心，下同）。抽砂筒在工作時(shí)，樣品在筒內(nèi)上下翻滾，重礦物沉于孔底，樣品嚴(yán)重失真。回轉(zhuǎn)式雙管（單動(dòng)或雙動(dòng)）取樣鉆具，當(dāng)樣品裝滿，內(nèi)管提離孔底時(shí)，沒(méi)有一種能夠阻止松散狀態(tài)的樣品從管內(nèi)掉入孔底的裝置。上述取樣鉆具都不能保證在松散地層、破碎地層取樣的數(shù)量和質(zhì)量，特別是在砂層取樣更是鉆探中一項(xiàng)未解決的課題。

本實(shí)用新型的目的是在鉆進(jìn)結(jié)束時(shí)，一種能夠封閉取心管下端，避免樣品脫落的鉆具，使取出的樣品能夠較好地保持原狀結(jié)構(gòu)，能夠較好地防止產(chǎn)生重礦物下沉、串位、留存孔底的現(xiàn)象。從而提高取出樣品的質(zhì)量，在保證樣品質(zhì)量的前提下，能夠解決粘土、亞粘土、亞砂土、松散砂層；含豐富地下水的涌水、涌砂層；礫徑小于取心管內(nèi)徑的砂礫層中鉆進(jìn)，還能適應(yīng)破碎或松散地層中取樣鉆進(jìn)，適應(yīng)第四系地層中的砂礦鉆探及工程地質(zhì)勘察。

貼壁閥門(mén)是本鉆具的技術(shù)關(guān)鍵，本實(shí)用新型的任務(wù)主要是由貼壁式閥門(mén)完成：下部裝有貼壁式閥門(mén)的鉆具在井下鉆進(jìn)時(shí)，巖樣由鉆頭（管鞋）底孔進(jìn)入，頂開(kāi)取樣閥的閥門(mén)（見(jiàn)圖四、圖五和圖六、圖七的閥門(mén)），閥門(mén)被巖樣頂開(kāi)后繞鉸鏈軸7－2（7A－2）旋轉(zhuǎn)90°緊貼閥體內(nèi)壁。鉆進(jìn)結(jié)束時(shí)，巖樣裝滿巖心管（或半合管），當(dāng)鉆具提離孔底時(shí)，受簧片7－7（7A－4）垂直于閥體內(nèi)壁的反作用力促使閥門(mén)切斷巖樣而關(guān)閉。

閥門(mén)能貼壁是由其形狀決定的。圖四、圖五是復(fù)合鉸鏈?zhǔn)饺娱y，閥板7－4的一端有鉸鏈7－3，軸7－2將閥板7－4、固定在閥體內(nèi)壁上的鉸鏈座7－1穿聯(lián)成一副鉸鏈。閥板7－4兩側(cè)通過(guò)鉸鏈7－5、7－10和閥板7－11、7－12聯(lián)成復(fù)合式閥門(mén)。當(dāng)閥門(mén)被巖樣頂起時(shí)，閥板7－11、7－12受閥體7－9內(nèi)壁的約束沿鉸鏈7－5、7－10的軸作回轉(zhuǎn)，當(dāng)閥板7－4貼靠閥體內(nèi)壁時(shí)，閥板7－11、7－12也在閥板7－4兩側(cè)貼靠?jī)?nèi)壁，三閥板組成了圓內(nèi)接多邊形的一部份。從復(fù)合式取樣閥開(kāi)后貼壁的閥門(mén)是圓內(nèi)接多邊形的形狀擴(kuò)展，最理想的貼壁閥門(mén)是圓弧形（即內(nèi)壁形狀），于是產(chǎn)生弧形鉸鏈?zhǔn)介y門(mén)，見(jiàn)圖六、圖七。閥門(mén)能貼壁，巖樣進(jìn)入巖心管無(wú)阻力，又能保持原狀結(jié)構(gòu)，鉆進(jìn)結(jié)束后，閥門(mén)在限位塊7－8（7A－7）的配合下，能封閉取心管下端，避免了樣品脫落。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)中的鉆具比較，具有以下特點(diǎn)：

1.現(xiàn)有技術(shù)中的雙管無(wú)取樣閥，本實(shí)用新型采用開(kāi)后貼壁式閥門(mén)。

2.現(xiàn)有技術(shù)中的鉆具如抽砂筒等，其閥的開(kāi)啟度小，最大不超過(guò)45°，本實(shí)用新型復(fù)合鉸鏈?zhǔn)胶突⌒豌q鏈?zhǔn)介y門(mén)都能夠開(kāi)后貼壁。

3.現(xiàn)有技術(shù)的閥門(mén)式鉆具在鉆進(jìn)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一般是閥板在鉆具上升時(shí)關(guān)閉，下落時(shí)張開(kāi)，本實(shí)用新型所提出的二種鉸鏈?zhǔn)介y門(mén)鉆具，在沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中只作向下運(yùn)動(dòng)，鉆進(jìn)時(shí)閥門(mén)處于開(kāi)后貼壁狀態(tài)，提取巖心時(shí)閥門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)。

附圖說(shuō)明：

圖一為沖擊鉆進(jìn)用帶有開(kāi)后貼壁閥門(mén)的取樣鉆具的裝配圖。

圖二為回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)用帶有開(kāi)后貼壁閥門(mén)的取樣鉆具的單動(dòng)頭部件圖。

圖三為圖一A－A處的剖視圖。

圖四和圖五是圖一閥7的一種形式，即復(fù)合鉸鏈?zhǔn)饺娱y正視圖和底視圖，其中7－1為鉸鏈座，7－2鉸鏈軸，7－3鉸鏈，7－4閥板，7－5鉸鏈，7－6鉚釘，7－7簧片，7－8限位塊，7－9閥體，7－10鉸鏈，7－11閥板，7－12閥板。

圖六和圖七是圖一閥7的另一種形式，即弧型鉸鏈?zhǔn)介y門(mén)，7A－1為鉸鏈座，7A－2鉸鏈軸，7A－3鉸鏈，7A－4簧片，7A－5鉚釘，7A－6弧型閥板，7A－7限位塊，7A－8閥體。

實(shí)施例1：

一種沖擊鉆進(jìn)用開(kāi)后貼壁閥門(mén)的取樣鉆具，圖一為其裝配圖，它主要由外管總成和內(nèi)管總成組成。外管總成包括打帽1、緩沖管3、外管16、管鞋8。內(nèi)管總成包括導(dǎo)正管及鉆桿4、內(nèi)打帽2、鉆桿結(jié)頭17、帶單向球閥5的半合管接頭6、半合管18、19，內(nèi)管取樣閥7。這套鉆具鉆進(jìn)時(shí)，外力沖擊打帽1，打帽將外力傳遞給內(nèi)、外管，連接在外管上的管鞋8受力鉆進(jìn)巖層，巖樣推開(kāi)閥7的閥門(mén)進(jìn)入半合管18、19，鉆進(jìn)結(jié)束，閥門(mén)關(guān)閉，取出內(nèi)管總成采取巖樣。

實(shí)施例2：

為了實(shí)現(xiàn)一套鉆具有二種不同的鉆進(jìn)方式，在圖一沖擊鉆進(jìn)用帶有開(kāi)后貼壁閥門(mén)的取樣鉆具的基礎(chǔ)上，卸去圖一中的外打帽1，緩沖管3，內(nèi)打帽2，換上圖二中的單動(dòng)頭總成，在鉆進(jìn)過(guò)程中即可獲得外管轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)管不轉(zhuǎn)的效果。單動(dòng)頭總成由單動(dòng)接頭體12，螺母13，二盤(pán)推力軸承14，軸套15，單動(dòng)軸9，同步并帽10，穿銷(xiāo)11組成。