一种具有绳索取心钻具的声频振动钻的钻探方法与流程

1.本发明涉及一种声频振动钻的钻探方法。

背景技术：

2.声频振动钻机中具有不用水，不用泥浆，取样率高，对地层没有污染和钻进速度快等优点，在环境调查中特别是对原状土样有较高要求的行业中广泛应用。但是在施工过程中存在取心费时费力的问题，经过调查发现，导致取心效率低的原因主要是钻进过程中不断的升降钻具，一般纯钻进时间为3分钟，而升降钻具时间为50分钟，升降钻具所占的时间比例越大，劳动强度越高。因此，为了减少升降钻具时间，降低劳动强度，申请人经过长时间的研究和实践，研发了一种球卡式绳索取心钻具，该钻具已经向国家知识产权局提出专利申请，其申请号为202210952084.3。
3.在此基础上，本申请提供了具有绳索取心钻具的声频振动钻的钻探方法。

技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种具有绳索取心钻具的声频振动钻的钻探方法，本方法将取心管相对钻进管分离，另外加装打捞机构，从而达到不提升钻进管而取心的效果，大大提升了钻进效率。
5.为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
6.一种具有绳索取心钻具的声频振动钻的钻探方法，所述绳索取心钻具包括用于钻进的外管和设置在外管内用于取样的内管，包括如下步骤：
7.1)声频振动钻就位并组装绳索取心钻具；
8.2)利用外管钻进至取样深度；
9.3)打捞内管并退出样品后再次下放内管；
10.4)继续钻进，重复步骤2)-3)，直至设计孔深。
11.所述绳索取心钻具为中国专利申请2022109520843中记载的绳索取心钻具。
12.步骤1)中组装绳索取心钻具是指：将内管投放到外管中，并将外管与声频振动钻的动力头连接。
13.将外管与声频振动钻的动力头连接是指将外管顶部通过螺纹与动力头的主轴连接。
14.步骤2)中利用外管钻进至取样深度是指：开启钻机，动力头带动外管开始钻进，达到取样深度。
15.步骤3)中打捞内管并退出样品后再次下方内管是指：将打捞器下放到形成的钻孔内，使打捞器与内管的顶部嵌合，使得打捞器与内管连接在一起，然后将内管提升出地面并将内管中的岩心样品取出，然后再将退出样品的内管再次下放，直至达到钻孔底部，然后使打捞器与内管脱离，并将打捞器拉出钻孔。
16.步骤4)继续钻进包括：继续在动力头上接入新的外管，继续钻进。
17.打捞器通过钢丝绳与声频振动钻的绞车连接，绞车转动带动打捞器的下放或提升。
18.所述打捞器的底部设置有弹卡，所述内管的顶部设置有捞矛头，打捞器下放到内管顶部时，在重力作用下，弹卡与内管捞矛头自动嵌合。
19.在将打捞器和内管脱离时，利用脱卡管松开打捞器下部的弹卡实现两者分离。
20.本发明具有的技术效果：本方法将取心管相对钻进管分离，另外加装打捞机构，从而达到不提升钻进管而取心的效果，大大提升了钻进效率；同时该方法不用水和泥浆等循环介质，能够获取无污染、无扰动的地下原状样品。
附图说明
21.以下结合附图对本发明作进一步说明，发明附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
22.图1本发明所述钻探方法的步骤示意图。
23.其中：
24.1-桅杆；2-绞车；3-动力头；4-外管；5-打捞器；6-内管；7-弹卡；8-钢丝绳；9-捞矛头。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.本发明提供了一种具有绳索取心钻具的声频振动钻的钻探方法，如图1所示，该声频振动钻包括钻机和绳索取心钻具，钻机包括机身、桅杆1、绞车2和动力头3，桅杆1设置在机身上并在钻进时保持竖直，绞车2固定在桅杆1的顶端，绞车2向下伸出有钢丝绳8，钢丝绳8的底部连接有打捞器5。绞车2转动后通过钢丝绳8带动打捞器5上升或下放。
27.动力头3就设置在桅杆1的侧面并可沿着桅杆1的高度方向上下运动。动力头3向下伸出有主轴，主轴与钻管连接后，带动钻管向下钻进。
28.绳索取心钻具包括用于向下钻进的外管4和用于取样的内管6，内管6和外管4之间通过可分离的卡接装置连接，当向下钻进时，内管6和外管4保持卡接连接，当区需要提升内管取样时，内管6和外管4之间保持分离。卡接装置可以是现有已知的可分离卡接装置，也可以是中国专利申请202210952084.3中的球卡机构。
29.外管4的顶部具有与动力头3主轴连接的螺纹，内管6的顶部具有捞矛头9，打捞器5的底部设置有弹卡7，通过弹卡7可实现打捞器5与捞矛头9的可分离连接。
30.上述声频振动钻进行钻探时的方法如图1所示，包括如下步骤：
31.第一步，声频振动钻就位；
32.第二步：组装绳索取心钻具并开始钻进，具体包括：将内管6投放到外管4中，并将外管的顶部与动力头3的主轴螺纹联接，开动钻机，动力头3的主轴转动带动外管4向下钻进，直到取样深度；
33.第三步：打捞内管并退出样品，具体包括：通过绞车2把打捞器5下放到钻孔内，在
重力作用下，打捞器5下部的弹卡7捕捉内管6顶端的捞矛头9，使得打捞器5与内管6连接在一起，然后通过绞车2将装满样品的内管6向上提出地面，这时即可从内管6中取出岩心样品；
34.第四步：再次投放内管6，具体为绞车2带动打捞器5和内管6继续下放到钻孔底部；通过脱卡管松开打捞器5下部的弹卡，使打捞器5和内管6脱离，并将打捞器5提到地面。
35.第五步，继续钻进，具体包括：继续在动力头3上接入新的外管4，继续钻进，重复第三步、第四步直至设计孔深。
36.该方法提高了声频振动钻机取样效率，降低了劳动强度，不用水和泥浆等循环介质，能够获取无污染、无扰动的地下原状样品。
37.本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程步骤、措施和方案可以被交替、更改、组合或删除。
38.在本申请的描述中，术语“设置”、“连接”应做广义理解。
39.以上所述仅为本发明的具体实施方式，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种具有绳索取心钻具的声频振动钻的钻探方法，所述绳索取心钻具包括用于钻进的外管和设置在外管内用于取样的内管，其特征在于，包括如下步骤：1)声频振动钻就位并组装绳索取心钻具；2)利用外管钻进至取样深度；3)打捞内管并退出样品后再次下放内管；4)继续钻进，重复步骤2)-3)，直至设计孔深。2.如权利要求1所述的一种具有绳索取心钻具的声频振动钻的钻探方法，其特征在于，所述绳索取心钻具为中国专利申请2022109520843中记载的绳索取心钻具。3.如权利要求1或2所述的一种具有绳索取心钻具的声频振动钻的钻探方法，其特征在于，步骤1)中组装绳索取心钻具是指：将内管投放到外管中，并将外管与声频振动钻的动力头连接。4.如权利要求3所述的一种具有绳索取心钻具的声频振动钻的钻探方法，其特征在于，将外管与声频振动钻的动力头连接是指将外管顶部通过螺纹与动力头的主轴连接。5.如权利要求3所述的一种具有绳索取心钻具的声频振动钻的钻探方法，其特征在于，步骤2)中利用外管钻进至取样深度是指：开启钻机，动力头带动外管开始钻进，达到取样深度。6.如权利要求5所述的一种具有绳索取心钻具的声频振动钻的钻探方法，其特征在于，步骤3)中打捞内管并退出样品后再次下方内管是指：将打捞器下放到形成的钻孔内，使打捞器与内管的顶部嵌合，使得打捞器与内管连接在一起，然后将内管提升出地面并将内管中的岩心样品取出，然后再将退出样品的内管再次下放，直至达到钻孔底部，然后使打捞器与内管脱离，并将打捞器拉出钻孔。7.如权利要求6所述的一种具有绳索取心钻具的声频振动钻的钻探方法，其特征在于，步骤4)继续钻进包括：继续在动力头上接入新的外管，继续钻进。8.如权利要求7所述的一种具有绳索取心钻具的声频振动钻的钻探方法，其特征在于，打捞器通过钢丝绳与声频振动钻的绞车连接，绞车转动带动打捞器的下放或提升。9.如权利要求8所述的一种具有绳索取心钻具的声频振动钻的钻探方法，其特征在于，所述打捞器的底部设置有弹卡，所述内管的顶部设置有捞矛头，打捞器下放到内管顶部时，在重力作用下，弹卡与内管捞矛头自动嵌合。10.如权利要求9所述的一种具有绳索取心钻具的声频振动钻的钻探方法，其特征在于，在将打捞器和内管脱离时，利用脱卡管松开打捞器下部的弹卡实现两者分离。

技术总结

本发明提供了一种具有绳索取心钻具的声频振动钻的钻探方法，绳索取心钻具包括用于钻进的外管和设在外管内用于取样的内管，该方法包括在外管钻进到取样深度后，打捞内管并退出样品，然后再次下放内管，重复上述步骤直至设计孔深。本方法将取心管相对钻进管分离，另外加装打捞机构，从而达到不提升钻进管而取心的效果，大大提升了钻进效率，并且取样过程中不用水和泥浆等循环介质，能够获取无污染、无扰动的地下原状样品。动的地下原状样品。动的地下原状样品。