專利名稱：空氣潛孔錘取心跟管鉆具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于工程地質(zhì)勘察和固體礦產(chǎn)勘探的空氣潛孔錘取心跟管鉆具。
背景技術(shù)：
在覆蓋層和斷裂破碎帶等復(fù)雜地層工程地質(zhì)勘察和固體礦產(chǎn)勘探中，存在著鉆進(jìn)效率低和巖心質(zhì)量差的問題，影響對地層和礦層的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。目前，使用常規(guī)金剛石或合金取心鉆具裸孔鉆進(jìn)采集巖心，一方面，由于地層結(jié)構(gòu)松散和鉆井液漏失，鉆孔不穩(wěn)定，孔壁容易垮塌，孔內(nèi)故障多，鉆進(jìn)效率低，且不易保證巖心質(zhì)量；另一方面，以單一回轉(zhuǎn)切削方式破碎巖石，破碎效果和鉆進(jìn)效率都不如沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，如中國發(fā)明專利申請?zhí)?2135935.0中公開的天然氣水合物深水淺孔保壓保溫取心鉆具。已有的金剛石取心跟管鉆具利用回次間歇性跟管，不能實(shí)現(xiàn)隨鉆同步跟管，鉆孔底部總存在一定長度裸孔段，鉆孔仍有垮塌的可能性。并且，在滑坡勘察工程中，采用液態(tài)鉆井液將影響滑體的穩(wěn)定性，甚至誘發(fā)滑坡活動(dòng)，如中國發(fā)明專利申請?zhí)?00410080343.X中公開的三合一組合式取心鉆具和中國實(shí)用新型專利89220229.7中公開的可控分流式取心鉆具。另外，巖土基礎(chǔ)工程處理中使用的空氣潛孔錘跟管鉆具以沖擊回轉(zhuǎn)方式破碎巖石，鉆進(jìn)效率高，并有隨鉆同步跟管護(hù)壁效果，但不具備采集巖心能力，不能用于工程地質(zhì)勘察和固體礦產(chǎn)勘探，如中國實(shí)用新型專利97250651.9公開的粘土層大管棚施工用的鉆具和中國實(shí)用新型專利97250652.7公開的地下工程大管棚施工用的鉆具。因此，急需提供一種用于復(fù)雜地層巖心鉆探，采集巖心質(zhì)量好、鉆進(jìn)效率高、鉆孔不垮塌且不會(huì)誘發(fā)滑坡活動(dòng)的取心鉆具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于河床堆積、滑坡堆積、冰川冰水堆積、回填堆積等覆蓋層和用于斷裂破碎帶、水敏性、漏失等復(fù)雜地層巖心鉆探的空氣潛孔錘取心跟管鉆具，該鉆具能夠以空氣沖擊回轉(zhuǎn)方式取心鉆進(jìn)，隨鉆同步跟進(jìn)套管護(hù)壁，實(shí)現(xiàn)空氣潛孔錘取心跟管鉆進(jìn)，其采集巖心質(zhì)量好、鉆進(jìn)效率高、鉆孔不垮塌且不會(huì)誘發(fā)滑坡活動(dòng)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種空氣潛孔錘取心跟管鉆具，其特征是由中心取心鉆具和套管總成構(gòu)成，所述中心取心鉆具由上接頭、豎向設(shè)置的巖心容納管、豎向設(shè)置的外管和管狀取心鉆頭組成，所述套管總成由豎向設(shè)置的套管和管狀套管鉆頭組成，所述巖心容納管套置并固定于外管之內(nèi)，在巖心容納管的外壁與外管的內(nèi)壁之間具有第一環(huán)狀間隙，所述外管的上端與上接頭固定連接，所述外管的下端與管狀取心鉆頭固定連接，所述管狀取心鉆頭的管孔與巖心容納管的下端管口相對接，所述管狀套管鉆頭活動(dòng)套置于套管的下端，在管狀套管鉆頭和套管之間設(shè)置有使管狀套管鉆頭活動(dòng)懸掛于套管的下端并可繞套管的軸心線轉(zhuǎn)動(dòng)的懸掛結(jié)構(gòu)，所述管狀取心鉆頭由管狀套管鉆頭的管口向外伸出，所述管狀套管鉆頭的底端高于管狀取心鉆頭，在管狀套管鉆頭和管狀取心鉆頭之間設(shè)置有扭矩傳遞結(jié)構(gòu)，在管狀取心鉆頭和管狀套管鉆頭之間設(shè)置有壓力傳遞結(jié)構(gòu)，所述壓力傳遞結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒐軤钊⌒你@頭受到的沿著外管軸向的壓力傳遞給管狀套管鉆頭，所述外管套置在套管之內(nèi)，在外管的外壁與套管的內(nèi)壁之間具有第二環(huán)狀間隙，所述上接頭具有潛孔錘接口，在上接頭上設(shè)置有相互分離的排氣流道和進(jìn)氣流道，所述上接頭的排氣流道的一端與巖心容納管的空腔相連通，所述上接頭的排氣流道的另一端與所述第二環(huán)狀間隙相連通，所述上接頭的進(jìn)氣流道的一端構(gòu)成潛孔錘接口上的進(jìn)氣口，所述上接頭的進(jìn)氣流道的另一端與所述第一環(huán)狀間隙相連通，在管狀取心鉆頭的側(cè)壁具有側(cè)通孔，該側(cè)通孔的一端開口與所述第一環(huán)狀間隙相連通，該側(cè)通孔的另一端開口位于管狀套管鉆頭的底端面之下。
在使用本發(fā)明中的鉆具時(shí)，可以讓上接頭的潛孔錘接口與潛孔錘相連接，這樣，就可以由潛孔錘向本鉆具輸入轉(zhuǎn)動(dòng)力矩、沖擊力和高壓空氣。在本鉆具工作時(shí)，潛孔錘輸入的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩使管狀取心鉆頭旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，通過扭矩傳遞結(jié)構(gòu)將轉(zhuǎn)動(dòng)力矩傳遞給管狀套管鉆頭并使之旋轉(zhuǎn)。由于管狀套管鉆頭活動(dòng)是經(jīng)上述懸掛結(jié)構(gòu)而懸掛于套管的下端，在管狀套管鉆頭的旋轉(zhuǎn)過程中，套管并不隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，潛孔錘所施加的沖擊力也作用于管狀取心鉆頭上，并經(jīng)壓力傳遞結(jié)構(gòu)傳遞給管狀套管鉆頭。由潛孔錘輸入的高壓空氣經(jīng)上接頭的進(jìn)氣流道進(jìn)入第一環(huán)狀間隙，再從管狀取心鉆頭的側(cè)通孔向外噴出，噴出后的氣流及帶起的巖屑由第二環(huán)狀間隙向井外排出。在管狀取心鉆頭鉆進(jìn)過程中，巖心由管狀取心鉆頭的管孔進(jìn)入巖心容納管，同時(shí)，巖心容納管內(nèi)原存留的空氣經(jīng)上接頭的排氣流道排入第二環(huán)狀間隙。
在本發(fā)明中，所述管狀取心鉆頭由管狀套管鉆頭的管口向外伸出，所述管狀套管鉆頭的底端高于管狀取心鉆頭，這就可以使管狀取心鉆頭端面凸出于管狀套管鉆頭端面，讓管狀取心鉆頭端面可以在管狀套管鉆頭之前實(shí)現(xiàn)超前鉆進(jìn)。通常情況下，可以將上述管狀取心鉆頭端面和管狀套管鉆頭端面之間的距離控制在60～150毫米。另外，所述上接頭的進(jìn)氣流道的另一端與所述第一環(huán)狀間隙相連通，在管狀取心鉆頭的側(cè)壁具有側(cè)通孔，該側(cè)通孔的一端開口與所述第一環(huán)狀間隙相連通，該側(cè)通孔的另一端開口位于管狀套管鉆頭的底端面之下。這樣，高壓空氣就可以從位于管狀取心鉆頭底端面之下的側(cè)通孔噴出，冷卻鉆頭和沖洗鉆孔，進(jìn)而消除高壓空氣沖刷孔底巖心的不利因素，使巖心順利進(jìn)入巖心容納管的內(nèi)腔。
本發(fā)明中在管狀套管鉆頭和套管之間設(shè)置有使管狀套管鉆頭活動(dòng)懸掛于套管的下端并可繞套管的軸心線轉(zhuǎn)動(dòng)的懸掛結(jié)構(gòu)，該懸掛結(jié)構(gòu)可以是多種結(jié)構(gòu)形式，如軸承結(jié)構(gòu)、鉤扣結(jié)構(gòu)、卡環(huán)、相互配合的凸臺(tái)和凹槽等，還可以是具有上述結(jié)構(gòu)的部件，如具有軸承或卡環(huán)的管狀套管靴等。為了便于安裝和生產(chǎn)，上述懸掛結(jié)構(gòu)可以由卡環(huán)和對應(yīng)開設(shè)在管狀套管鉆頭的側(cè)壁和套管的側(cè)壁的環(huán)形槽構(gòu)成，所述卡環(huán)嵌設(shè)在管狀套管鉆頭側(cè)壁和套管側(cè)壁的所述環(huán)形槽內(nèi)。
本發(fā)明中所述的巖心容納管可以是雙管型巖心容納管和單管型巖心容納管兩種結(jié)構(gòu)。雙管型巖心容納管能夠容易地退出巖心和保持巖心原狀，可以在對巖心質(zhì)量有特殊要求時(shí)使用；單管型巖心容納管可減小巖心阻力，提高鉆進(jìn)效率，可以在一般情況下使用。
另外，本發(fā)明中所述上接頭的排氣流道的一端與巖心容納管的空腔相連通，目的是使回氣通道暢通，消除巖心進(jìn)入巖心容納管時(shí)的背壓，讓巖心順利進(jìn)入巖心容納管，避免管狀取心鉆頭產(chǎn)生重復(fù)破碎巖心的不利因素，使采集的巖心不串層，用以提高巖心采取率和保持巖心原狀。
本發(fā)明中在管狀套管鉆頭和管狀取心鉆頭之間設(shè)置的扭矩傳遞結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)具體使用情況采用多種結(jié)構(gòu)形式，如該扭矩傳遞結(jié)構(gòu)由設(shè)置在管狀套管鉆頭的內(nèi)管壁上的內(nèi)凸花鍵和設(shè)置在管狀取心鉆頭的外壁上的鍵槽構(gòu)成，所述管狀套管鉆頭上的內(nèi)凸花鍵與管狀取心鉆頭上的鍵槽相配合。
本發(fā)明所述的壓力傳遞結(jié)構(gòu)可以是由相互配合的傳力臺(tái)階或凹凸結(jié)構(gòu)等其它類似傳力結(jié)構(gòu)構(gòu)成。該壓力傳遞結(jié)構(gòu)既可以由對應(yīng)設(shè)置在管狀取心鉆頭和管狀套管鉆頭上的傳力臺(tái)階構(gòu)成，又可以由對應(yīng)設(shè)置在管狀取心鉆頭和套管上的傳力臺(tái)階構(gòu)成。當(dāng)然，還可以在上述兩處同時(shí)設(shè)置壓力傳遞結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明所述上接頭具有的潛孔錘接口可以根據(jù)與其相連接的潛孔錘的結(jié)構(gòu)而相應(yīng)變化。
本發(fā)明在上接頭上設(shè)置有相互分離的排氣流道和進(jìn)氣流道，需要指出的是，所述上接頭可以是單獨(dú)的一個(gè)部件也可以是多個(gè)部件的組合，例如，可以在上接頭上設(shè)置具有上述排氣流道和進(jìn)氣流道的分流接頭。
其次，本發(fā)明中上述套管總成中的套管可以由多段套管單元組成，其連接方式既可以是套管單元之間直接連接，也可以通過連接結(jié)構(gòu)間接連接，如相鄰套管單元間通過設(shè)置套管柱固定連接，或者相鄰套管單元通過設(shè)置相互配合的螺紋固定連接。在套管的與管狀套管鉆頭的連接部還可以設(shè)置作為套管附屬連接件的管狀套管靴。
與前述現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比，本發(fā)明的空氣潛孔錘取心跟管鉆具能夠在空氣潛孔錘等壓力裝置提供的周期性沖擊力作用下，利用中心取心鉆具和管狀套管鉆頭進(jìn)行空氣潛孔錘取心跟管鉆進(jìn)，讓巖心隨鉆進(jìn)入巖心容納管內(nèi)腔。下端直接連接管狀取心鉆頭的中心取心鉆具依靠扭矩傳遞結(jié)構(gòu)和壓力傳遞結(jié)構(gòu)與套管總成在孔內(nèi)連接，帶動(dòng)管狀套管鉆頭同步進(jìn)行沖擊和回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，并沿軸向下拖套管隨鉆向孔底延深。所設(shè)置的管狀取心鉆頭可以在管狀套管鉆頭之前實(shí)現(xiàn)超前鉆進(jìn)，同時(shí)，設(shè)置在管狀取心鉆頭的側(cè)通孔的另一端開口，即高壓空氣的噴口位于管狀套管鉆頭的底端面之下，讓高壓空氣能夠從管狀取心鉆頭底端面之下噴出，冷卻鉆頭和沖洗鉆孔，進(jìn)而消除高壓空氣沖刷孔底巖心的不利因素。所設(shè)置的上接頭的排氣流道的一端與巖心容納管的空腔相連通，可以使回氣通道暢通，消除巖心進(jìn)入巖心容納管時(shí)的背壓。采取上述技術(shù)措施之后，可以有效地避免管狀取心鉆頭重復(fù)破碎巖心，使巖心順利進(jìn)入巖心容納管的內(nèi)腔，大幅度提高鉆進(jìn)效率，進(jìn)而提高巖心采取率和巖心品質(zhì)。
本發(fā)明的內(nèi)容結(jié)合以下實(shí)施例作更進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅限于實(shí)施例中所涉及的內(nèi)容。


圖1是實(shí)施例中空氣潛孔錘取心跟管鉆具的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的F部局部放大圖。
圖3是圖2的A-A剖視放大圖。
圖4是中心取心鉆具的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖4的B-B剖視放大圖。
圖6是圖5的C-C(轉(zhuǎn)折)剖視圖。
圖7是套管總成的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是圖7的G部局部放大圖。
圖9是圖8的D-D(轉(zhuǎn)折)剖視圖。
圖10是實(shí)施例中空氣潛孔錘取心跟管鉆具的鉆頭部分放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1～10所示，本實(shí)施例中的空氣潛孔錘取心跟管鉆具由中心取心鉆具和套管總成構(gòu)成，所述中心取心鉆具由上接頭1、豎向設(shè)置的巖心容納管2、豎向設(shè)置的外管3和管狀取心鉆頭4組成，所述套管總成由豎向設(shè)置的套管5和管狀套管鉆頭6組成，所述巖心容納管2套置并固定于外管3之內(nèi)，在巖心容納管2的外壁與外管3的內(nèi)壁之間具有第一環(huán)狀間隙7，所述外管3的上端與上接頭1固定連接，所述外管3的下端與管狀取心鉆頭4固定連接，所述管狀取心鉆頭4的管孔與巖心容納管2的下端管口相對接，所述管狀套管鉆頭6活動(dòng)套置于套管5的下端，在管狀套管鉆頭4和套管5之間設(shè)置有使管狀套管鉆頭4活動(dòng)懸掛于套管5的下端并可繞套管5的軸心線轉(zhuǎn)動(dòng)的懸掛結(jié)構(gòu)，所述管狀取心鉆頭4由管狀套管鉆頭6的管口向外伸出，所述管狀套管鉆頭6的底端高于管狀取心鉆頭4，在管狀套管鉆頭6和管狀取心鉆頭4之間設(shè)置有扭矩傳遞結(jié)構(gòu)，在管狀取心鉆頭4和管狀套管鉆頭6之間設(shè)置有壓力傳遞結(jié)構(gòu)，所述壓力傳遞結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒐軤钊⌒你@頭4受到的沿著外管3軸向的壓力傳遞給管狀套管鉆頭6，所述外管3套置在套管5之內(nèi)，在外管3的外壁與套管5的內(nèi)壁之間具有第二環(huán)狀間隙8，所述上接頭1具有潛孔錘接口9，在上接頭1上設(shè)置有相互分離的排氣流道10和進(jìn)氣流道11，所述上接頭1的排氣流道10的一端與巖心容納管2的空腔相連通，所述上接頭1的排氣流道10的另一端與所述第二環(huán)狀間隙8相連通，所述上接頭1的進(jìn)氣流道10的一端構(gòu)成潛孔錘接口上的進(jìn)氣口，所述上接頭1的進(jìn)氣流道10的另一端與所述第一環(huán)狀間隙7相連通，在管狀取心鉆頭4的側(cè)壁具有側(cè)通孔12，該側(cè)通孔12的一端開口與所述第一環(huán)狀間隙7相連通，該側(cè)通孔12的另一端開口位于管狀套管鉆頭6的底端面之下。
在本實(shí)施例中，設(shè)置于管狀套管鉆頭6和套管5之間的懸掛結(jié)構(gòu)由卡環(huán)13、對應(yīng)開設(shè)在管狀套管鉆頭6側(cè)壁的環(huán)形槽21和套管側(cè)壁的環(huán)形槽22構(gòu)成，所述卡環(huán)13嵌設(shè)在管狀套管鉆頭側(cè)壁和套管側(cè)壁的所述環(huán)形槽21、22內(nèi)。本實(shí)施例在套管的與管狀套管鉆頭的連接部設(shè)置了作為套管附屬連接件的管狀套管靴14(仍然為套管的一部分)，上述套管側(cè)壁的環(huán)形槽22即開設(shè)在該管狀套管靴14上。
本實(shí)施例中設(shè)置于管狀套管鉆頭6和管狀取心鉆頭4之間的扭矩傳遞結(jié)構(gòu)由設(shè)置在管狀套管鉆頭6的內(nèi)管壁上的內(nèi)凸花鍵15和設(shè)置在管狀取心鉆頭4的外壁上的鍵槽16構(gòu)成，所述管狀套管鉆頭6上的內(nèi)凸花鍵15與管狀取心鉆頭4上的鍵槽16相配合。
本實(shí)施例中同時(shí)設(shè)置了主傳壓付和副傳壓付共兩套壓力傳遞結(jié)構(gòu)，主傳壓付由對應(yīng)設(shè)置在管狀取心鉆頭4和管狀套管鉆頭6上的傳力臺(tái)階17、18構(gòu)成。副傳壓付由對應(yīng)設(shè)置在管狀取心鉆頭4和套管5上的傳力臺(tái)階19、20構(gòu)成。
在使用本實(shí)施例的空氣潛孔錘取心跟管鉆具進(jìn)行取心鉆進(jìn)時(shí)，先將上述上接頭1具有的潛孔錘接口9與外部的空氣潛孔錘固定連接，讓外部的空氣潛孔錘和中心取心鉆具組成可提升部分；管狀套管鉆頭6和套管5之間通過管狀套管靴14連接組成跟管部分。再讓該可提升部分套置在上述跟管部分中，且通過套管5下到孔底，此時(shí)，設(shè)置在管狀套管鉆頭4的內(nèi)管壁上的內(nèi)凸花鍵15和設(shè)置在管狀取心鉆頭4的外壁上的鍵槽16便呈合上狀態(tài)構(gòu)成了扭矩傳遞結(jié)構(gòu)，對應(yīng)設(shè)置在管狀取心鉆頭4和管狀套管鉆頭6上的傳力臺(tái)階17、18也呈合上狀態(tài)，構(gòu)成了壓力傳遞結(jié)構(gòu)主傳壓付。此時(shí)，空氣潛孔錘傳遞的沖擊及回轉(zhuǎn)力不僅直接作用在中心取心鉆具上，而且還通過上述扭矩傳遞結(jié)構(gòu)和壓力傳遞結(jié)構(gòu)帶動(dòng)上述套管總成中的管狀套管鉆頭6同步旋轉(zhuǎn)、鉆進(jìn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例的空氣潛孔錘取心跟管鉆具的沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆進(jìn)。在由對應(yīng)設(shè)置在管狀取心鉆頭4和管狀套管鉆頭6上的傳力臺(tái)階17、18構(gòu)成的壓力傳遞結(jié)構(gòu)主傳壓付未磨損情況下，另一套由對應(yīng)設(shè)置在管狀取心鉆頭4和套管5上的傳力臺(tái)階19、20構(gòu)成的壓力傳遞結(jié)構(gòu)(副傳壓付)處于非接觸狀態(tài)；當(dāng)主傳壓付磨損后，該副傳壓付的臺(tái)階呈接觸狀態(tài)，形成輔助傳壓付，傳壓任務(wù)由主傳壓付和副傳壓付同時(shí)承擔(dān)。在上述鉆具沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆進(jìn)過程中，上述套管5(含管狀套管靴14)不旋轉(zhuǎn)，只沿軸向隨管狀套管鉆頭6同步延深。鉆進(jìn)時(shí)，隨中心取心鉆具鉆進(jìn)并沿軸向同步向孔底延深的套管5可隨鉆孔延深加長，靠其隔離保護(hù)鉆孔孔壁，實(shí)現(xiàn)空氣潛孔錘取心跟管鉆進(jìn)。
在本實(shí)施例的鉆具鉆進(jìn)時(shí)，由空氣潛孔錘輸入的高壓空氣通過上接頭1的進(jìn)氣流道11的一端構(gòu)成潛孔錘接口9上的進(jìn)氣口進(jìn)入，然后經(jīng)上接頭的進(jìn)氣流道11的另一端進(jìn)入上述第一環(huán)狀間隙7，再經(jīng)過與第一環(huán)狀間隙7連通的側(cè)通孔12流出冷卻鉆頭和沖洗鉆孔，并且，將噴出后的氣流及帶起的巖屑由與上接頭1的排氣流道10的另一端相連通的第二環(huán)狀間隙8向井外排出。巖心隨鉆進(jìn)入上述巖心容納管2時(shí)，巖心容納管2的空腔內(nèi)的空氣便會(huì)經(jīng)所述上接頭1的排氣流道10的一端由第二環(huán)狀間隙8向井外排出。
鉆進(jìn)回次完成，即巖心裝滿后，將中心取心鉆具與固定連接的空氣潛孔錘向地面提升，上述扭矩傳遞結(jié)構(gòu)和壓力傳遞結(jié)構(gòu)隨即各自分離。此間，套管總成中的管狀套管鉆頭6、套管靴14和套管5，屬放置在鉆孔內(nèi)的部分，不隨中心取心鉆具提升而動(dòng)作。取心完成后，再次將中心取心鉆具套置在上述跟管部分中，下鉆到位進(jìn)行又一回次鉆進(jìn)。
在本實(shí)施例中，所設(shè)置的巖心容納管為雙管型巖心容納管，即由巖心容納外管和套置于其內(nèi)的半合管構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種空氣潛孔錘取心跟管鉆具，其特征是由中心取心鉆具和套管總成構(gòu)成，所述中心取心鉆具由上接頭、豎向設(shè)置的巖心容納管、豎向設(shè)置的外管和管狀取心鉆頭組成，所述套管總成由豎向設(shè)置的套管和管狀套管鉆頭組成，所述巖心容納管套置并固定于外管之內(nèi)，在巖心容納管的外壁與外管的內(nèi)壁之間具有第一環(huán)狀間隙，所述外管的上端與上接頭固定連接，所述外管的下端與管狀取心鉆頭固定連接，所述管狀取心鉆頭的管孔與巖心容納管的下端管口相對接，所述管狀套管鉆頭活動(dòng)套置于套管的下端，在管狀套管鉆頭和套管之間設(shè)置有使管狀套管鉆頭活動(dòng)懸掛于套管的下端并可繞套管的軸心線轉(zhuǎn)動(dòng)的懸掛結(jié)構(gòu)，所述管狀取心鉆頭由管狀套管鉆頭的管口向外伸出，所述管狀套管鉆頭的底端高于管狀取心鉆頭，在管狀套管鉆頭和管狀取心鉆頭之間設(shè)置有扭矩傳遞結(jié)構(gòu)，在管狀取心鉆頭和管狀套管鉆頭之間設(shè)置有壓力傳遞結(jié)構(gòu)，所述壓力傳遞結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒐軤钊⌒你@頭受到的沿著外管軸向的壓力傳遞給管狀套管鉆頭，所述外管套置在套管之內(nèi)，在外管的外壁與套管的內(nèi)壁之間具有第二環(huán)狀間隙，所述上接頭具有潛孔錘接口，在上接頭上設(shè)置有相互分離的排氣流道和進(jìn)氣流道，所述上接頭的排氣流道的一端與巖心容納管的空腔相連通，所述上接頭的排氣流道的另一端與所述第二環(huán)狀間隙相連通，所述上接頭的進(jìn)氣流道的一端構(gòu)成潛孔錘接口上的進(jìn)氣口，所述上接頭的進(jìn)氣流道的另一端與所述第一環(huán)狀間隙相連通，在管狀取心鉆頭的側(cè)壁具有側(cè)通孔，該側(cè)通孔的一端開口與所述第一環(huán)狀間隙相連通，該側(cè)通孔的另一端開口位于管狀套管鉆頭的底端面之下。
2.如權(quán)利要求1所述的鉆具，其特征是設(shè)置于管狀套管鉆頭和套管之間的懸掛結(jié)構(gòu)由卡環(huán)和對應(yīng)開設(shè)在管狀套管鉆頭的側(cè)壁和套管的側(cè)壁的環(huán)形槽構(gòu)成，所述卡環(huán)嵌設(shè)在管狀套管鉆頭側(cè)壁和套管側(cè)壁的所述環(huán)形槽內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的鉆具，其特征是設(shè)置于管狀套管鉆頭和管狀取心鉆頭之間的扭矩傳遞結(jié)構(gòu)由設(shè)置在管狀套管鉆頭的內(nèi)管壁上的內(nèi)凸花鍵和設(shè)置在管狀取心鉆頭的外壁上的鍵槽構(gòu)成，所述管狀套管鉆頭上的內(nèi)凸花鍵與管狀取心鉆頭上的鍵槽相配合。
4.如權(quán)利要求1所述的鉆具，其特征是所述壓力傳遞結(jié)構(gòu)由對應(yīng)設(shè)置在管狀取心鉆頭和管狀套管鉆頭上的傳力臺(tái)階構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1所述的鉆具，其特征是所述壓力傳遞結(jié)構(gòu)由對應(yīng)設(shè)置在管狀取心鉆頭和套管上的傳力臺(tái)階構(gòu)成。
全文摘要
一種空氣潛孔錘取心跟管鉆具，其特征是由中心取心鉆具和套管總成構(gòu)成，中心取心鉆具由上接頭、豎向設(shè)置的巖心容納管、豎向設(shè)置的外管和管狀取心鉆頭組成，套管總成由豎向設(shè)置的套管和管狀套管鉆頭組成，在巖心容納管的外壁與外管的內(nèi)壁之間具有第一環(huán)狀間隙，在管狀套管鉆頭和套管之間設(shè)置有使管狀套管鉆頭活動(dòng)懸掛于套管的下端并可繞套管的軸心線轉(zhuǎn)動(dòng)的懸掛結(jié)構(gòu)，在管狀套管鉆頭和管狀取心鉆頭之間設(shè)置有扭矩傳遞結(jié)構(gòu)，在管狀取心鉆頭和管狀套管鉆頭之間設(shè)置有壓力傳遞結(jié)構(gòu)，在外管的外壁與套管的內(nèi)壁之間具有第二環(huán)狀間隙，所述上接頭具有潛孔錘接口，在上接頭上設(shè)置有相互分離的排氣流道和進(jìn)氣流道，在管狀取心鉆頭的側(cè)壁具有側(cè)通孔。
文檔編號(hào)E21B25/00GK1766277SQ200510021979
公開日2006年5月3日 申請日期2005年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月2日
發(fā)明者張道云, 李子章, 李政昭, 趙建勤, 徐建, 謝北城 申請人:中國水電顧問集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院, 中國地質(zhì)科學(xué)院探礦工藝研究所