[实用新型]连续取芯反循环钻头、连续取芯装置

说明书

本实用新型涉及一种连续取芯反循环钻头、连续取芯装置。本实用新型的目的是提供一种结构简单、施工方便、安全清洁、成本较低的连续取芯反循环钻头、连续取芯装置。本实用新型的技术方案是：一种连续取芯反循环钻头，其特征在于：具有钻头体和同轴接于钻头体下端的锥刀，锥刀内的轴向通道Ⅱ与钻头体内的轴向通道Ⅰ连通形成取芯通道；所述轴向通道Ⅰ的内壁上制有一圈支撑台阶，该轴向通道Ⅰ内装有能沿轴向通道Ⅰ轴向移动的取样器，初始状态时取样器下端支撑于所述支撑台阶上；所述钻头体与锥刀之间装有由压缩气体控制动作且能切断所述取芯通道内的土样的土样切断器。本实用新型适用于钻探技术领域。

技术领域

本实用新型涉及一种连续取芯反循环钻头、连续取芯装置。适用于钻探技术领域。

背景技术

随着国家海洋大开发战略的开展和海上丝绸之路的拓展，经济发展的重心逐步向海洋倾斜，海洋工程项目建设前景广阔。地质勘探作为工程勘察设计的重要一环，在从路到海的过程中受到诸多因素影响和限制。海洋钻探易受波浪、潮流、潮汐、大风、寒潮、台风等因素影响，可连续作业时间短，钻探稳定性较差；受传统钻探工艺制约，钻取原状性需要专门的薄壁取土器进行取土，辅助时间长，钻进效率低，导致海上钻探成本居高不下；现有钻探方法采用钻井液作为循环介质，在海上施工时，钻井液极易漏失而污染海上自然环境；因此急需一种快速、清洁、安全的取芯钻探技术。

空气反循环连续取芯钻进技术以压缩空气作为循环介质，具有钻进效率高、无污染等特点在常规地质岩心钻探领域得到了广泛的应用。如果将其用于海洋钻探，将最大限度节省起下钻具等辅助时间，增加纯钻进时间，可以大大提高钻进效率，降低钻进成本。然而由于浅海勘察中，主要以淤泥、粉土、粉砂等松软土层为主，现有的地质岩心钻头用反循环钻头难以直接使用。反循环钻头作为破土钻进以及形成反循环的关键部件，其结构、性能将直接影响到能否快速钻进，能否形成反循环达到连续取芯不停钻的目的。因此，如何设计出能够快速钻进松软土层，同时有效形成反循环的反循环取芯钻头，已成为在海洋钻探实施空气反循环钻进急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、施工方便、安全清洁、成本较低的连续取芯反循环钻头、连续取芯装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种连续取芯反循环钻头，其特征在于：具有钻头体和同轴接于钻头体下端的锥刀，锥刀内的轴向通道Ⅱ与钻头体内的轴向通道Ⅰ连通形成取芯通道；

所述轴向通道Ⅰ的内壁上制有一圈支撑台阶，该轴向通道Ⅰ内装有能沿轴向通道Ⅰ轴向移动的取样器，初始状态时取样器下端支撑于所述支撑台阶上；

所述钻头体与锥刀之间装有由压缩气体控制动作且能切断所述取芯通道内的土样的土样切断器；

所述钻头体外同轴套有套管，套管与钻头体之间形成压缩气体供气间隙，该压缩气体供气间隙经若干底喷孔为所述土样切断器供气，压缩气体供气间隙经若干内喷孔连通所述轴向通道Ⅰ，所述内喷孔的内孔口高于内喷孔的外孔口且高于初始状态下所述取样器的顶面。

所述取样器具有取样管和接于取样管上端的端帽，取样管由两个半圆管拼合而成。

所述端帽上开有若干透气孔。

所述支撑台阶上制有能卡紧所述取样器的卡槽。

所述土样切断器具有切断器安装环，切断器安装环上开有若干与所述底喷孔对应的刀片槽孔，刀片槽孔连通切断器安装环外壁和内壁，刀片槽孔内经转轴可转动安装有与刀片槽孔相适配的切割刀片，切割刀片上接有复位弹簧。

所述切割刀片的朝向所述底喷孔的端面为斜向上的导流面。

一种连续取芯装置，其特征在于：具有所述的连续取芯反循环钻头。

一种连续取芯方法，其特征在于，步骤如下：

冲锤冲击所述连续取芯反循环钻头的尾部；