CN219412526U - 岩芯钻机用多功能供浆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种岩芯钻机用多功能供浆装置，包括设置在泥浆泵与动力头上的供浆口之间的供浆主管，所述泥浆泵的输出端上设有逆止装置，所述泥浆泵连接有供浆控制阀，所述供浆主管上位于所述逆止装置和所述供浆口之间设有出浆分管，所述出浆分管上设有分路控制阀。本实用新型结构简单，能方便反涌泥浆收集、方便辅助进行钻杆润滑、以及方便辅助缓解内管挤塞。

Description

岩芯钻机用多功能供浆装置

技术领域

本实用新型涉及岩芯钻机技术领域，尤其涉及一种岩芯钻机用多功能供浆装置。

背景技术

岩芯钻机用于地质或者矿产等勘探工作，其上利用动力头为钻杆提供旋转动力，动力头连接进给油缸提供钻进动力。钻探过程中，需向钻杆内持续供入泥浆，以保持钻探冷却、润滑和排出钻渣等效果。该泥浆供给具体为：动力头的动力输出轴与最上部的钻杆相连接，动力头上固定设置套装在动力输出轴外的通浆套，通浆套的内侧壁上设置通浆环槽，且通浆套的侧壁上贯穿设置连通该通浆环槽的供浆口，动力输出轴上设置可与钻杆的内腔连通的通浆腔，通浆腔的侧壁上贯穿设置连通该通浆环槽的通浆孔；泥浆泵输出的泥浆经供浆口、通浆环槽、通浆孔和通浆腔后进入钻杆内腔，并在经过钻杆最底端的钻头后，从钻杆与钻孔之间的缝隙中返回地面。当钻探一根钻杆的深度后，停止供浆并解除动力输出轴与钻杆的连接，然后在动力输出轴与钻杆之间增装新的钻杆，继续进行钻探作业。

岩芯钻探是一个受地质情况影响很大的工程，在实际钻探作业中会遇到各种各样的突发问题。例如，在钻探一根钻杆的深度后，在解除动力输出轴与钻杆的连接时，受原先钻杆内泥浆压力作用、以及岩层对钻孔内泥浆的挤压作用等，钻杆内的泥浆时常会出现向上喷涌的情况，此喷涌出的泥浆目前无法进行收集；对于一次钻探作业需增装几百根钻杆来说，以上喷涌问题会造成泥浆资源大量浪费，地面环境也因此更为泥泞，影响钻探作业。又如，所钻探的地质中经常会存在具有较多孔隙的岩层，返程的泥浆容易因渗入此种岩层而无法返回到地面，由此该岩层与地面之间的这一段钻杆，会与孔壁之间发生硬摩擦，钻杆磨损加剧，使用寿命降低。再如，每钻探一根或者几根钻杆的深度后，在增装新的钻杆之前，需向钻杆内下放打捞器以将内管取出(内管为置放在钻杆的最底端处用以实时容纳钻出的岩芯的结构)，将内管内容纳的岩芯取出后，重新放入钻杆内，再增装新的钻杆继续钻探作业；受地质中易破碎岩层影响、以及钻探破碎影响，内管内岩芯与内管之间的缝隙内经常会挤入砂砾，或者内管内直接为芯条与石块甚至砂砾的混合物质，甚至直接为石块与砂砾的混合物质，再因钻取的岩芯为被动进入该内管，所以内管内经常会出现砂砾挤塞，甚至石块和砂砾大面积挤塞的情况；在打捞出内管后，需通过敲打内管以缓解挤塞的方式，才能使得内管内物质顺利倒出；但是上述敲打方式容易损伤内管，甚至致其变形，损伤和变形的内管已无法用于容纳岩芯，等于报废，由此会引起易损件成本升高问题，并容易耽误正常钻探作业。此外，基于岩芯钻探多在山区、林区等野外环境中进行，出现以上问题时难以从外界获取能源、器械等资源帮助，因此最好能基于岩芯钻机本身进行功能改进，以期能最大化解决以上突发问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单，能方便反涌泥浆收集、方便辅助进行钻杆润滑、以及方便辅助缓解内管挤塞的岩芯钻机用多功能供浆装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：岩芯钻机用多功能供浆装置，包括设置在泥浆泵与动力头上的供浆口之间的供浆主管，所述泥浆泵的输出端上设有逆止装置，所述泥浆泵连接有供浆控制阀，所述供浆主管上位于所述逆止装置和所述供浆口之间设有出浆分管，所述出浆分管上设有分路控制阀。

作为优选的技术方案，所述供浆主管上位于所述出浆分管和所述供浆口之间设有主路控制阀。

作为优选的技术方案，所述出浆分管的输出端上安装有内管连接器。

作为优选的技术方案，所述供浆主管上并联有安全阀。

由于采用了上述技术方案，岩芯钻机用多功能供浆装置，包括设置在泥浆泵与动力头上的供浆口之间的供浆主管，所述泥浆泵的输出端上设有逆止装置，所述泥浆泵连接有供浆控制阀，所述供浆主管上位于所述逆止装置和所述供浆口之间设有出浆分管，所述出浆分管上设有分路控制阀。当钻探一根钻杆的深度后，通过所述供浆控制阀控制泥浆泵停止供浆，然后将所述出浆分管的输出端引至泥浆池中，开启所述分路控制阀，反涌的泥浆即可直接涌至泥浆池内进行收集，减少了泥浆资源浪费，并降低了地面泥泞程度。当泥浆无法返回地面时，将所述出浆分管的输出端引至钻孔处，开启所述分路控制阀，所述泥浆泵供出的泥浆，一部分直接从钻孔最顶端流入钻孔，辅助进行钻杆润滑，减少钻杆与孔壁硬磨，利于保证钻杆使用寿命。当打捞出的内管中存在砂石挤塞时，将所述出浆分管的输出端连接到内管的一端上，关闭所述主路控制阀并开启所述分路控制阀，利用泥浆泵供出的高压泥浆，可对内管形成高压冲刷，挤塞的砂石容易被冲松，内管挤塞被有效缓解，利于内管内物质顺利倒出，整个过程不容易出现内管损伤及变形，利于保证内管使用寿命。本实用新型结构简单，使用方便，也利于在现有岩芯钻机上改造使用。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型实施例一的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二的结构示意图；

图3是本实用新型实施例三的结构示意图。

图中：1-泥浆泵；2-动力头；21-动力输出轴；22-通浆套；23-供浆口；24-通浆腔；25-通浆环槽；26-通浆孔；3-供浆主管；31-逆止装置；32-主路控制阀；33-安全阀；4-出浆分管；41-分路控制阀；42-内管连接器；5-内管；8-泥浆池；9-钻杆；91-钻孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1、图2和图3共同所示，岩芯钻机用多功能供浆装置，包括设置在泥浆泵1与动力头2上的供浆口23之间的供浆主管3，其中所述动力头2上的动力输出轴21与最上部的钻杆9相连，动力头2上固定设置套装在动力输出轴21外的通浆套22，该供浆口23贯穿设置在所述通浆套22上，所述通浆套22的内侧壁上设置与所述供浆口23连通的通浆环槽25，动力输出轴21上设置可与钻杆9的内腔连通的通浆腔24，通浆腔24的侧壁上贯穿设置连通该通浆环槽25的通浆孔26。所述泥浆泵1输出的泥浆经供浆口23、通浆环槽25、通浆孔26和通浆腔24后进入钻杆9内腔，并在经过钻杆9最底端的钻头后，从钻杆9与钻孔91之间的缝隙中返回地面。以上为岩芯钻机现有公知技术，详细原理在此不再赘述。

其中，所述泥浆泵1的输出端上设有逆止装置31，用以避免泥浆倒流，所述逆止装置31可以为所述供浆主管3上单独设置的逆止阀，也可直接采用输出端自带逆止阀的泥浆泵1实现。所述泥浆泵1连接有供浆控制阀，所述供浆控制阀为开启或者停止泥浆泵1供出泥浆的控制阀，其通常设置在泥浆泵1的动力端的高压油回路上，其型式和原理是本领域的公知技术，在此不再赘述且在图中未示出。优选地，所述供浆主管3上并联有安全阀33，以避免憋压爆管。

所述供浆主管3上位于所述逆止装置31和所述供浆口23之间设有出浆分管4，所述出浆分管4上设有分路控制阀41。所述分路控制阀41用以控制所述出浆分管4出浆与否，其可采用常规球阀或者截止阀等实现。

在正常钻探作业时，所述泥浆泵1保持启动，所述分路控制阀41关闭，所述泥浆泵1输出的泥浆经所述供浆口23、通浆环槽25、通浆孔26和通浆腔24进入钻杆9，实现润滑、冷却以及钻渣排出等效果。

实施例一：如图1所示，当钻探一根钻杆9的深度后，先操作所述供浆控制阀使泥浆泵1停止供浆，然后将所述出浆分管4的输出端引至泥浆池8中，开启所述分路控制阀41，受所述逆止装置31的逆止作用，反涌的泥浆即可经所述通浆腔24、通浆孔26、通浆环槽25、供浆口23和所述出浆分管4，直接涌至泥浆池8内进行收集，减少了泥浆资源浪费，并降低了地面泥泞程度。通过直观观察，当所述出浆分管4的输出端不再有泥浆涌出时，即可进行动力输出轴21与钻杆9连接接触、以及增装钻杆9等操作。

实施例二：如图2所示，在钻探过程中，当泥浆无法返回地面时，将所述出浆分管4的输出端引至钻孔91处，开启所述分路控制阀41，所述泥浆泵1供出的泥浆，除了直接供至钻杆9内，还有一部分通过所述出浆分管4，直接从钻孔91最顶端流入钻孔91，辅助进行钻杆9润滑，此可减少钻杆9与孔壁硬磨，利于保证钻杆9使用寿命。

实施例三：如图3所示，当打捞出的内管5中存在砂石挤塞时，将所述出浆分管4的输出端连接到内管5的一端上，优选地，所述出浆分管4的输出端上安装有内管连接器42。基于所述内管5通常为两段均带有螺纹的部件，所以所述内管连接器42可采用与所述出浆分管4的输出端和所述内管5均螺纹连接的方式实现连接。优选地，所述供浆主管3上位于所述出浆分管4和所述供浆口23之间设有主路控制阀32，以对单独向钻杆9内供泥浆的主路进行供给控制。由此，在所述出浆分管4的输出端与所述内管5连接后，关闭所述主路控制阀32并开启所述分路控制阀41，泥浆泵1供出的高压泥浆(通常可达4～5MPa)，可对内管5内形成强力冲刷，挤塞的砂石容易被冲松冲走，内管5挤塞可被有效缓解，利于内管5内物质顺利倒出。泥浆冲刷不容易出现内管5损伤及变形，利于保证内管5使用寿命。

本实用新型能方便反涌泥浆收集，方便辅助进行钻杆9润滑，以及方便辅助缓解内管5挤塞，使用方便，结构也比较简单，利于在现有岩芯钻机上改造使用。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.岩芯钻机用多功能供浆装置，其特征在于：包括设置在泥浆泵与动力头上的供浆口之间的供浆主管，所述泥浆泵的输出端上设有逆止装置，所述泥浆泵连接有供浆控制阀，所述供浆主管上位于所述逆止装置和所述供浆口之间设有出浆分管，所述出浆分管上设有分路控制阀。

2.如权利要求1所述的岩芯钻机用多功能供浆装置，其特征在于：所述供浆主管上位于所述出浆分管和所述供浆口之间设有主路控制阀。

3.如权利要求1所述的岩芯钻机用多功能供浆装置，其特征在于：所述出浆分管的输出端上安装有内管连接器。

4.如权利要求1所述的岩芯钻机用多功能供浆装置，其特征在于：所述供浆主管上并联有安全阀。