一种水平定向钻进工程地质勘察用液压推进式取芯装置的制作方法

1.本实用新型涉及工程地质勘察技术领域，具体涉及一种水平定向钻进工程地质勘察用液压推进式取芯装置。

背景技术：

2.随着长距离大埋深隧道工程的增加，传统的垂直钻孔勘察方法，一个钻孔只能对一个点位的地层情况开展调查，开展大直径水平定向钻进，采用非连续性取芯技术，可对大埋深隧道工程不同重要地段的地层情况开展调查，为了更好地了解地层的各项特性，需要在大直径水平钻进钻孔中芯开展小口径取芯并成孔，从而开展压裂及地应力测量等工作，目前常规取样钻具不能满足这个要求，因此，有必要提供一种水平定向钻进工程地质勘察用取芯装置，以解决上述问题。

技术实现要素：

3.(一)要解决的技术问题4.为了克服现有技术不足，现提出一种水平定向钻进工程地质勘察用液压推进式取芯装置，解决了目前随着长距离大埋深隧道工程的增加，传统的垂直钻孔勘察方法，一个钻孔只能对一个点位的地层情况开展调查。开展大直径水平定向钻进，采用非连续性取芯技术，可对大埋深隧道工程不同重要地段的地层情况开展调查。为了更好地了解地层的各项特性，需要在大直径水平钻进钻孔中芯开展小口径取芯并成孔，从而开展压裂及地应力测量等工作，目前常规取样钻具不能满足这个要求的问题。5.(二)技术方案6.本实用新型通过如下技术方案实现：本实用新型提出了一种水平定向钻进工程地质勘察用液压推进式取芯装置，包括密封外管、反扭结构、滚动扶正器和下外管，所述密封外管一端连接有所述反扭结构，所述密封外管另一端安装有所述滚动扶正器，所述滚动扶正器远离所述密封外管的一端连接有所述下外管，所述下外管一端装设有下扶正器，所述下扶正器一端连接有定位器，所述密封外管内安装有导向轴，所述导向轴一端安装有密封座，所述密封座一端设置有套筒，所述套筒内安装有分水接头，所述分水接头一端设置有弹簧，所述套筒一端设置有上接头，所述上接头一端连接有加速器，所述加速器远离所述上接头的一端设置有下接头，所述下接头一端连接有取芯器。7.进一步的，所述反扭结构内设有呈喇叭状的开孔，所述反扭结构通过内置的方接头与所述密封外管相连。8.通过采用上述技术方案，所述反扭结构便于将所述导向轴置于所述密封外管内。9.进一步的，所述滚动扶正器与所述密封外管通过螺纹连接，所述下外管与所述滚动扶正器通过螺纹连接，所述下扶正器与所述下外管通过螺纹连接，所述定位器与所述下扶正器通过螺纹连接。10.通过采用上述技术方案，所述滚动扶正器由本体与滚珠组成，滚珠内嵌于本体内，并相对于本体自由滑动，并且所述下扶正系统器由上压环、接头内扶正环、挡环和下压环组成，内扶正环能够保证取芯孔和全面钻进勘察孔同心同轴的同时减少取芯钻进阻力，对取芯系统有锁止功能，起到下限位作用，所述定位器便于进行定位。11.进一步的，所述导向轴贯穿所述反扭结构置于所述密封外管内，所述密封座与所述导向轴通过螺纹连接，所述套筒与所述密封座通过螺纹连接，所述分水接头与所述套筒转动连接，所述弹簧与所述分水接头焊接。12.通过采用上述技术方案，所述导向轴形成装置的导向系统，而所述套筒、所述分水接头以及所述弹簧组成装置的转换系统，可利用泥浆压力推动所述分水接头压缩所述弹簧，改变泥浆流道。13.进一步的，所述上接头与所述套筒通过螺纹连接，所述加速器与所述上接头以及所述下接头均通过螺纹连接。14.通过采用上述技术方案，所述上接头、所述加速器以及所述下接头形成装置的高速回转系统，所述加速器为泥浆马达。15.进一步的，所述取芯器与所述下接头通过螺纹连接。16.通过采用上述技术方案，所述取芯器采用常规单动双管钻具，具有单动功能，有利于提高取芯率。在地层较为完整时，也可采用单管钻具。17.(三)有益效果18.本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：19.为解决目前随着长距离大埋深隧道工程的增加，传统的垂直钻孔勘察方法，一个钻孔只能对一个点位的地层情况开展调查。开展大直径水平定向钻进，采用非连续性取芯技术，可对大埋深隧道工程不同重要地段的地层情况开展调查。为了更好地了解地层的各项特性，需要在大直径水平钻进钻孔中芯开展小口径取芯并成孔，从而开展压裂及地应力测量等工作，目前常规取样钻具不能满足这个要求的问题，本实用新型通过在水平钻孔内液压推进方式的应用，在保证取芯孔和全面钻进孔同芯同轴的同时，依靠钻杆内高压泥浆启动高速回转系统，推动取芯系统回转钻进取芯。本专利对水平定向钻进工程地质勘察事业有着积极的促进作用。附图说明20.图1是本实用新型所述一种水平定向钻进工程地质勘察用液压推进式取芯装置中密封外管的结构示意图；21.图2是本实用新型所述一种水平定向钻进工程地质勘察用液压推进式取芯装置中取芯器的结构示意图；22.图3是本实用新型所述一种水平定向钻进工程地质勘察用液压推进式取芯装置中套筒的主剖视图。23.附图标记说明如下：24.1、反扭结构；2、密封外管；3、滚动扶正器；4、下外管；5、下扶正器；6、定位器；7、导向轴；8、密封座；9、套筒；10、分水接头；11、弹簧；12、上接头；13、加速器；14、下接头；15、取芯器具体实施方式25.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。26.如图1-图3所示，本实施例中的一种水平定向钻进工程地质勘察用液压推进式取芯装置，包括密封外管2、反扭结构1、滚动扶正器3和下外管4，密封外管2一端连接有反扭结构1，反扭结构1便于将导向轴7置于密封外管2内，密封外管2另一端安装有滚动扶正器3，滚动扶正器3远离密封外管2的一端连接有下外管4，下外管4一端装设有下扶正器5，下扶正器5一端连接有定位器6，滚动扶正器3由本体与滚珠组成，滚珠内嵌于本体内，并相对于本体自由滑动，并且下扶正系统器由上压环、接头内扶正环、挡环和下压环组成，内扶正环能够保证取芯孔和全面钻进勘察孔同心同轴的同时减少取芯钻进阻力，对取芯系统有锁止功能，起到下限位作用，定位器6便于进行定位，密封外管2内安装有导向轴7，导向轴7一端安装有密封座8，密封座8一端设置有套筒9，套筒9内安装有分水接头10，分水接头10一端设置有弹簧11，导向轴7形成装置的导向系统，而套筒9、分水接头10以及弹簧11组成装置的转换系统，可利用泥浆压力推动分水接头10压缩弹簧11，改变泥浆流道，套筒9一端设置有上接头12，上接头12一端连接有加速器13，加速器13远离上接头12的一端设置有下接头14，上接头12、加速器13以及下接头14形成装置的高速回转系统，加速器13为泥浆马达，下接头14一端连接有取芯器15，取芯器15采用常规单动双管钻具，具有单动功能，有利于提高取芯率。在地层较为完整时，也可采用单管钻具。27.如图1-图3所示，本实施例中，反扭结构1内设有呈喇叭状的开孔，反扭结构1通过内置的方接头与密封外管2相连，滚动扶正器3与密封外管2通过螺纹连接，下外管4与滚动扶正器3通过螺纹连接，下扶正器5与下外管4通过螺纹连接，定位器6与下扶正器5通过螺纹连接，导向轴7贯穿反扭结构1置于密封外管2内，密封座8与导向轴7通过螺纹连接，套筒9与密封座8通过螺纹连接，分水接头10与套筒9转动连接，弹簧11与分水接头10焊接。28.如图1-图3所示，本实施例中，上接头12与套筒9通过螺纹连接，加速器13与上接头12以及下接头14均通过螺纹连接，取芯器15与下接头14通过螺纹连接。29.本实施例的具体实施过程如下：在取芯过程中，通过利用定位器6与进行预定位，保证取芯的位置是处于全面钻孔形成的孔状的中心位置，保证采集数据的准确性，定位后，利用钻杆施加压力，结合取芯器15，将泥浆由密封外管2外进入内部，经过套筒9、分水接头10以及弹簧11组成装置的转换系统的作用，施加作用力在分水接头10压缩弹簧11，改变泥浆流道，使得泥浆进入上接头12、加速器13以及下接头14形成装置的高速回转系统，并驱动高速回转系统，开始取芯钻进，完成设定钻进行程后，泥浆泵压力下降，取芯钻进结束，通过钻杆回收取芯装置，拆卸取芯装置，取出岩芯。30.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。