[实用新型]一种局部反循环单层管快速取芯装置

说明书

本实用新型公开了一种局部反循环单层管快速取芯装置，包括反作用冲击器和单层管钻具；所述反作用冲击器和单层管钻具之间连接有至少一个接头；所述接头设有轴向通孔，其一端与所述反作用冲击器的轴向通道连通，另一端与单层管钻具的通孔连通；所述接头的轴向通孔内设有单向阀；所述接头内还设有径向通孔。本实用新型的取芯装置，采用具有径向通孔的接头、单向球阀和钻机操作的配合，在孔底取芯钻具处实现局部反循环，保证了岩芯顺利进入钻具中，提高岩芯采取率，同时提高了硬岩地层的钻进效率。

技术领域

本实用新型属于工程地质勘察技术领域，具体涉及一种适用于破碎硬岩地层的局部反循环单层管快速取芯装置。

背景技术

钻探仍然是工程地质勘察领域最重要的手段，利用钻探取芯判定地层状态，提供详实准确的地质资料，是地质钻探的最主要目的。当前，随着对工程勘察质量要求的不断提高，勘探地层也越来越复杂，勘探深度不断加大的同时，岩芯采取率要求也不断提高。钻进过程中，不可避免的会遇到松散破碎复杂地层，而如何提高松散破碎的复杂地层的岩芯采取率一直都是行业内关注的难点和重要工作，特别是破碎状态的硬质岩地层，钻探效率低，且采用常规单层管岩芯采取率极低，严重影响地质资料判别的准确性。

目前解决该类难题的主要方法是研究新型的取芯钻具或者取芯工艺，如专利CN208934628U公开了一种绳索打捞式投球憋压强制取心钻具，专利CN 105909202A公开了一种基于液压卡取岩心的取心钻具，专利CN 204476329 U）公开了一种基岩三重管取芯钻具。这些方法虽然在钻探现场应用时取得了一定的效果良好，但仍存在一定的不足：

1）结构复杂，操作步骤冗杂。复杂的钻具设计虽然减少了对岩芯的扰动，保证了采取率，但是对现场工人的要求也提出了高要求，必须经过专业化指导，才能掌握新型钻具的使用方法；同时多层管钻具的使用步骤繁琐，必然耗费大量的时间进行钻具的拆卸和安装。

2）研发周期长，加工成本高。钻探时并不确定地层是否会出现极破碎岩体，针对某一工点甚至某一钻孔专门研发配套的复杂结构设备，提高了钻探的生产成本，并且钻具的加工制造周期较长，会影响整体钻探工期。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种局部反循环单层管快速取芯装置，保证了岩芯顺利进入钻具中，提高岩芯采取率，同时提高了硬岩地层的钻进效率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种局部反循环单层管快速取芯装置，包括反作用冲击器和单层管钻具；

所述反作用冲击器和单层管钻具之间连接有至少一个接头；所述接头设有轴向通孔，其一端与所述反作用冲击器的轴向通道连通，另一端与单层管钻具的通孔连通；所述接头的轴向通孔内设有单向阀；所述接头内还设有径向通孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述反作用冲击器和单层管钻具之间设有依次连接的第一接头、第二接头以及第三接头，所述第一接头为冲击器接头，所述第二接头为排水接头，所述第三接头为钻具接头。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一接头与所述反作用冲击器连接，所述第三接头与所述单层管钻具连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述反作用冲击器、第一接头、第二接头、第三接头及单层管钻具之间的连接方式均采用螺纹连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一接头、第二接头以及第三接头均设有对应的轴向通孔，三者轴向通孔连通形成轴向通道，且所述单向阀设于该轴向通孔内。

作为本实用新型的进一步改进，所述单层管钻具与接头连接处的通孔直径小于接头轴向通道的直径。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一接头、第二接头设有对应的径向通孔，或者第一接头、第二接头以及第三接头均设有对应的径向通孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述单层管钻具底部安装有复合片或金刚石钻头。