[发明专利]锁水型松散地层取样钻具

说明书

技术领域

本发明涉及取样钻具领域，特别涉及一种适应松散地层的取样钻具。

背景技术

在现有技术中，对土壤进行取样时往往采用半合管、多层管、活塞钻具等取样钻具，如专利号为“CN201120048021.2”、专利名称为“水平定向无粘性土取样钻具”提供一种取样钻具，包括在外力作用下转动掘进的外层管，以及作为土样封装管的内层管，还包括固定土样的卡簧，所述卡簧一端与内层管前端相连，另一自由端设有若干片状齿，所述片状齿随卡簧和内层管相对外层管向前移动封装土样时，在外层管的内台阶斜面作用下向轴心处收缩并固定所采集土样。这种取样钻具在进行水平取样时固然能起到保持所取样品的原有形态，然而，当在松散地层中进行竖直取样时，由于样品自重及提心过程的晃动，卡簧往往难以抓住心管中样品，造成丢心现象，使得取样率低下、难以达到钻探取样的质量要求，丢失了重要的地层信息。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一中能适应松散地层的高效取样钻具，可实现对砂土层、土层、含砾石层等松散、破碎地层的高效、高质量取样，并且取得的样品保真度好，特别是能使地层层序状态保存良好。

本发明的技术方案是这样实现的：

锁水型松散地层取样钻具，包括钻头、外筒体和取芯管，所述钻头连接在所述外筒体的下端，所述取芯管设置在所述外筒体的内部，还包括活塞、仓座和封堵开关，所述活塞设置在所述取芯管的内部，取芯管的上部连接有一个仓座，所述仓座与所述取芯管密封连接，所述仓座底面具有与所述取芯管连接的通孔，所述通孔处设置有封堵开关，在所述仓座的壁上开有水孔。

上述的锁水型松散地层取样钻具，所述封堵开关为封堵阀，所述封堵阀具有阀盖、连接部和封堵部，所述阀盖通过压缩弹簧支撑在所述仓座的底面上，所述连接部穿过所述仓座底面的通孔连接所述阀盖和所述封堵部，所述连接部的直径小于所述仓座上通孔的内径，所述封堵部为圆锥形，所述仓座的底面下端具有与所述封堵部相应的面域。

上述的锁水型松散地层取样钻具，还包括管状钻具上接头，所述钻具上接头安装在所述仓座的上部。

上述的锁水型松散地层取样钻具，还包括管状钻杆接头以及管状钻杆接头内孔中的固定环、定位块和弹簧座，所述管状钻杆接头插入所述钻具上接头内并与所述钻具上接头密封配合，所述弹簧座和所述定位块与所述管状钻杆接头间隙配合，所述弹簧座与所述定位块之间设置有压缩弹簧。

上述的锁水型松散地层取样钻具，所述定位块分为上下两部分，所述上下两部分均为圆柱形，所述上部分的直径比所述下部分的直径小，所述上部分和所述下部分的过渡面为圆锥面，在相对所述过渡面下边缘的管状钻杆接头的壁上开有多个悬挂孔，在所述钻具上接头内壁相对所述悬挂孔的位置上开有环形的悬挂槽，在所述悬挂孔与所述悬挂槽形成的空间内设置悬挂钢球。

上述的锁水型松散地层取样钻具，所述固定环通过螺钉固定在所述定位块上方的所述管状钻杆接头上，所述固定环的内径大于所述定位块上部分的直径，在所述管状钻杆接头的外壁上设置有台肩，所述台肩与所述钻具上接头的间距小于所述定位块上部高度。

上述的锁水型松散地层取样钻具，所述弹簧座下底面为锥形结构且位于所述仓座内，所述弹簧座的下底面与所述阀盖不接触，距离≤1mm。

上述的锁水型松散地层取样钻具，所述悬挂钢球的外层镀有黄铜层。

上述的锁水型松散地层取样钻具，所述钻头与所述外筒体通过螺纹连接，所述钻头在与所述外筒体连接处的下方具有内凸缘。

上述的锁水型松散地层取样钻具，所述取芯筒和所述钻具上接头之间设置有密封圈，所述活塞与所述取芯筒之间也设置有密封圈。

本发明的有益效果是：结构简单、可实现对砂土层、土层、含砾石层等松散、破碎地层的高效、高质量取样，并且取得的样品无扰动、保真度好，取样率高样品，特别是能使地层层序状态保存良好，适用于松散、破碎等地层的环境取样、工勘取样等

附图说明

图1为本发明锁水型松散地层取样钻具主视结构示意图

图中：1-台肩，2-管状钻杆接头，3-固定环，4-定位块，5-钻具上接头，6-仓座，7-取芯管，8-钻头，9-弹簧座，10-阀盖，11-连接部，12-外筒体，13-活塞，14-封堵部，15-悬挂钢球，16-脱卡器。

具体实施方式

结合附图对本发明做进一步的说明：