[实用新型]绳索取芯钻孔不提钻专用压水试验栓塞

说明书

技术领域

本实用新型涉及工程勘察设备，特别是一种绳索取芯钻孔不提钻专用压水试验栓塞。

背景技术

工程勘察工作中，绳索取芯钻进是一种非常高效的钻进技术。在钻进过程中，当岩芯充满岩芯管后，不需提大钻取岩芯，而是以钻杆为通道，借助于绳索等专用打捞工具，把钻进过程中贮存于岩芯内管中的岩芯提升到孔外。由于这种方法不需要将所有钻杆提升到孔外，所以极大地减少了起下钻具的时间，也大幅度降低了劳动强度。此技术在矿产，煤炭、石油等行业已经得到了广泛的应用，取得了显著的成效。

但是，水利水电工程勘探由于其自身的特殊性，绳索取芯钻进技术并没有得到很好的推广，主要原因是水利水电勘探通常需要进行压水试验（一般以5m为一个试验段）等现场原位测试；现有压水试验方法通常是在试段钻进结束后将钻杆全部提出钻孔后，再下入压水栓塞和注水导管，然后进行试验，因此，这种试验程序和方法很难发挥绳索取芯钻进的优势。为了发挥绳索取芯钻进不提大钻的优势，许多勘察单位采用钻进30m，然后提大钻，用双栓塞做压水试验，而这种方法又难以检验下部的栓塞是否完全被封堵，很难保证压水试验的质量。如果能够结合水利水电勘探的特点，设计一种不提大钻的压水试验栓塞，就可以解决上述问题，从而很好的将绳索取芯这一高效钻进技术移植应用到水利水电勘探工程中来将是业内所希望解决的技术问题。

发明目的

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的就是提供一种绳索取芯钻孔不提钻专用压水试验栓塞，可有效解决栓塞完全被封堵，保证水压试验的质量，以充分发挥绳索取芯不提钻的优势问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括芯管、钢套管和高压胶囊，高压胶囊由装在芯管外部上的上部高压胶囊和下部高压胶囊组成，上部高压胶囊和下部高压胶囊由钢套管连接在一起，上部高压胶囊端部在芯管上装有通气孔压盖，下部高压胶囊和与滑动栓压盖在芯管上有O型圈，滑动栓压盖外部在芯管端头上装有拉伸弹簧，拉伸弹簧经弹簧预拉力调节栓装有弹簧下部固定螺栓。

本实用新型结构简单，新颖独特，使用寿命长，造价低，使用效果好，是工程勘察设备上的创新。

附图说明

图1为本实用新型结构的半剖面主视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由图1所示，本实用新型包括芯管、钢套管和高压胶囊，高压胶囊由装在芯管外部上的上部高压胶囊2和下部高压胶囊5组成，上部高压胶囊和下部高压胶囊由钢套管4连接在一起，上部高压胶囊端部在芯管3上装有通气孔压盖1，下部高压胶囊和与滑动栓压盖7在芯管上有O型圈6，滑动栓压盖外部在芯管端头上装有拉伸弹簧10，拉伸弹簧经弹簧预拉力调节栓8装有弹簧下部固定螺栓9。

为了保证使用效果，所述的钢套管4上有外凸台阶11，所述的芯管3端部有置于通气孔压盖1外的可旋转的接头和吊环12。

由上述结构可以看出，本实用新型是：

（1）栓塞中心是一整根通孔的芯管，芯管外面为高压胶囊。高压胶囊分为上下两部分，下部直径均小于绳索取芯钻具的内通道（通道最小处为钻头内台阶）。上下部分通过钢套管相连，钢套管上加工出一个较大的台阶，使其不能通过钻头内台阶，起到限位作用。同时此钢套管可以保证上下胶囊膨胀、卸压时同步伸缩，并可以防止胶囊膨胀时被钻头割破。

（2）胶囊下部为可调节预应力的拉伸弹簧，作用是帮助栓塞卸压后快速复原。

（3）栓塞上部为一个吊环和可旋转的接头。作用是借用取芯的绳索吊放栓塞。

（4）使用本栓塞时，先接上充气用的胶管，然后用绳索将栓塞下放到孔内，坐在钻头内台阶上，利用氮气瓶供气，使栓塞膨胀，封闭钻杆和部分钻孔。

（5）试验做完后，卸压提出栓塞，继续钻进。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益技术效果：

本实用新型经试验和在“黄河古贤水利枢纽”的勘探工程中的实际应用，充分证明栓塞能够很顺利的下放到所需的位置，气囊膨胀率大，径向可从50mm膨胀到100mm，能有效分别封堵钻具内壁和钻孔。栓塞膨胀时能够避免和钻头刃部接触，消除了钻头刃部对栓塞胶囊的破坏。栓塞卸压后可以快速恢复原状，很容易提拉至地表。栓塞的使用寿命长，价格便宜，非常适合采用绳索取芯钻进的钻孔压水试验要求，是勘探设备上的创新。