3冲击回转岩矿心采取.ppt

7.6 采集气体样品、岩屑和补取岩样 一、采集气体样品 煤田钻探，需采集含有大量甲烷等气体的岩心，普通双管钻具无法取出含气的岩心。 取含气岩心钻具具备：内管单动、超前、隔水、避振、密封、集气、防脱落等功能。 1.机械密封式钻具 钻进时，内钻头4超前外钻头2 提钻时，先提动内管，封口活门5关闭。内管中投钢球，内管和钻头在静水压力下压在活门5上。 2.冻结法钻具 钻进时，冲洗液沿内外管间隙向下流动，冲洗孔底。岩心充满内管时，投入钢球11，在冲洗液的压力下，钢瓶下移，密封嘴被尖锐的斜面压破，液态碳酸沿内管外围的蛇形管流动，把内管中的气体、液体冻结在一起。 3.集气式钻具 钻进时，岩心中逸出的气体通过内管3进入集气瓶7中，并替换集气瓶中的液体。提钻前，在内钻头4处形成被压实的煤心“塞子”封住内管。提钻后通过旋塞和软管接头从集气瓶中取出气体。 二、采集岩粉 岩心钻探中，采取的岩心不满足要求时，需采集岩粉。 1.岩粉沉淀槽 槽中设多个隔板，槽子坡度1/125-1/128 2.岩粉旋流分离器 圆柱体直径150-175mm，漏斗锥度30°-40°可分离出0.02mm的岩粉 3.孔内岩粉收集装置 a.通过管外封隔，使冲洗液流入取粉管中。 b.通过交叉接头，孔底形成局部反循环，通过闭式取粉管采取岩粉。 三、岩矿心的补取 1、侧壁取样类型：弹簧压筒取样器、水力刮刀取样器、水力冲射取样器和放炮取样器等。1）弹簧压筒取样器 外壳侧面开有切槽，内有拉簧和取样压筒，压筒可围绕轴销4转动。补取岩样时，压筒靠弹簧拉力紧贴于孔壁，上提取样器，压筒压进孔壁岩矿层，装满样品并转动大约180°，压筒朝下，卡簧2将岩样保持在压筒内，万一岩样从压筒中脱落，也会掉进取样器的底座5内。用于软岩层取样。 弹簧压筒取样器 1-弹簧; 2-卡簧; 3-取样压筒; 4-轴销; 5-取样器底座; 6-取样器外壳 2）压入式取样 导杆上有长键槽，导杆可带动取心筒上下滑动和转动。到达目的层后，下压钻杆，使取心筒沿斜面下行，强力压入孔壁取样。 适用：煤等软岩层。 3）刮煤器 钻杆可带动刮煤器上下移动和回转。 工作原理： 用钻杆下到位置后，用泵送水，在泵压作用下，活塞7压缩弹簧下移，齿杆14下移并带动刮刀15向外转动扩张接触孔壁，通过回转刮掉煤块，并落入取样筒23内。提钻前，停止送水，在弹簧力作用下，齿杆及活塞上移，刮刀收拢，钻具在孔内悬空静止一会再提钻。 4）水力冲煤器 组成：喷嘴、三通接头、取煤筒。 2、偏斜补心　 借助于导斜楔使取样筒沿楔面压入孔壁岩矿层取心， 或者打分支孔钻取岩矿层取心。定向钻进内容中详细介绍。 （8）调节机构　组成：调节螺母44和接头45等组成。内外管组装时，如果卡簧座与钻头内台阶之间间隙不合适，可以通过调节接头进行调节（范围0～30mm），满足要求后，用调节螺母锁紧。 （9）扶正机构　 外管总成下部的扶正环48，用于内管的导向，使内、外管保持同轴，便于岩(矿)心进入卡簧座51和内管47。 2.绳索取心打捞器 （1）打捞机构　 组成：打捞钩1、打捞钩架3、重锤7和钢丝绳接头。取心时，钢丝绳悬吊打捞器放入钻杆柱内，打捞机构靠重锤以1.5～2.0m/s的速度快速下降，到达内管总成上端时，能准确钩住捞矛头，提升内管总成。 （2）安全脱卡机构　 提升内管时受卡时，打捞机构需脱离内管总成。采用一根长为lm、内径比重锤稍大的套管进行安全脱卡。套管壁上开有一斜口。需要脱卡时，将套管从斜口处套入钢丝绳，靠自重下降，撞击和罩住打捞钩尾部，使其张开脱离。 （1）绳索取心绞车　 专用于下放打捞器和打捞岩心管。 有2种类型： 动力机单独驱动、机场任意位置安装； 另一种是装在钻机上，由钻机动力驱动，具有结构简单、安装紧凑、不需专用动力和使用方便等特点。 3. 绳索取心附属工具 （2）钻杆夹持器　 用于夹持外平的绳索取心钻杆的夹持器有脚踏夹持器(木马夹持器) ，及球卡式夹持器。 为确保短钻杆夹持可靠，设计有液压夹持器。 1-踏板；2-偏心座；3-钻杆；4-卡瓦；5-椭圆重头 1-底座；2-承托；3-卡瓦；4-卡饼；5-内卡套；6-弹簧；7-外卡套；8-卡套帽；9-压盖；10-拨叉 （3）专用提引器 手搓提引器：与钻杆螺纹连接。结构简单，工作可靠，操作麻烦，比较费时。 球卡提引器：利用钻具自重闭锁原理提引钻具。 二、绳索取心钻进工艺 1. 绳索取心钻进的工艺特点 优点： （1）钻进效率高　 极大地减少了辅助作业时间，增大了纯钻进时间，钻进效率比传统金刚石钻进工艺提高0.5～1倍，钻孔越深优势越明显。（2）取心质量好　 绳索取心岩心管对中效果好，有隔水、单动功能，保护岩矿心；设有岩心堵塞报警装置，减少了岩矿心的损耗。（3）