孔径75MM绳索取芯钻孔不起钻压水试验的装置.pdf

1、(10)授权公告号 CN 201747350 U(45)授权公告日 2011.02.16CN201747350U*CN201747350U*(21)申请号 201020213422.4(22)申请日 2010.05.31E21B 47/00(2006.01)(73)专利权人中国水电顾问集团华东勘测设计研究院地址 310014 浙江省杭州市下城区潮王路22号专利权人浙江华东勘探工程有限公司浙江华东建设工程有限公司(72)发明人许启云 周光辉 张明林 蒋美起洪炉 许启新(74)专利代理机构杭州九洲专利事务所有限公司 33101代理人韩小燕(54) 实用新型名称孔径75mm绳索取芯钻孔不起钻压水试验

2、的装置(57) 摘要本实用新型涉及一种孔径75mm绳索取芯钻孔不起钻压水试验的装置。本实用新型的目的是提供一种孔径75mm绳索取芯钻孔不起钻压水试验的装置，它可在不起钻的情况下，将钻孔试验段与试验段以外水体隔离，以满足做压水试验的条件。本实用新型的技术方案是：在钻头处悬吊一部分位于钻杆内，另一部分伸出钻头外的封隔装置，封隔装置的顶部通过高压胶管与外部的充压装置连接，所述钻杆的地面孔口装有带压水进水口的孔口封闭装置。本实用新型适用于孔径75mm绳索取芯钻孔的岩体透水率检查试验。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图

3、2 页CN 201747355 U 1/1页21.一种孔径75mm绳索取芯钻孔不起钻压水试验的装置，具有长5m10m、直径75mm的钻孔试验段(1)，钻孔试验段的顶部通过孔口夹持器(7)固定一中空的钻杆(6)，钻杆的下端连有钻头(3)，其特征在于：在钻头(3)处悬吊一部分位于钻杆(6)内，另一部分伸出钻头(3)外的封隔装置(2)，封隔装置的顶部通过高压胶管(10)与外部的充压装置连接，所述钻杆(6)的地面孔口装有带压水进水口(9-1)的孔口封闭装置(9)。2.根据权利要求1所述的孔径75mm绳索取芯钻孔不起钻压水试验的装置，其特征在于：所述封隔装置(2)包括与高压胶管(10)相连的高压胶管接头

4、(2-1)，该接头固定在圆环柱形的上接头(2-3)上，在上接头的中轴线上焊有一根上下贯通的无缝钢管(2-4)，无缝钢管外套耐压胶管(2-5)，耐压胶管一端与上接头(2-3)扣接，而另一端与圆环柱形的下接头(2-8)相扣，丝堵(2-9)与下接头(2-8)丝扣连接；在耐压胶管(2-5)中部装有与其外径匹配的限位套(2-6)。3.根据权利要求2所述的孔径75mm绳索取芯钻孔不起钻压水试验的装置，其特征在于：所述无缝钢管(2-4)的一端安装吊环(2-2)，另一端与所述丝堵(2-9)配合处装有O型圈(2-7)。4.根据权利要求1或2或3所述的孔径75mm绳索取芯钻孔不起钻压水试验的装置，其特征在于：所述

5、封隔装置(2)总长180cm200cm，呈圆柱形，其中：耐压胶管(2-5)总长150cm170cm、胶管外径与限位套(2-6)的内径相匹配，装配完成后伸出钻头(3)外的耐压胶管长80cm，其余的留在钻具内；上接头(2-3)外径略大于耐压胶管外径，下接头(2-8)外径略小于75mm绳索取芯钻头内径。5.根据权利要求1或2或3所述的孔径75mm绳索取芯钻孔不起钻压水试验的装置，其特征在于：所述高压胶管(10)的耐压强度4MPa，耐压胶管(2-5)的膨胀压力大于最大压水试验压力值的1.82倍。6.根据权利要求1所述的孔径75mm绳索取芯钻孔不起钻压水试验的装置，其特征在于：所述充压装置为手动试压泵或

6、高压气泵(12)。权 利 要 求 书CN 201747350 UCN 201747355 U 1/2页3孔径 75mm 绳索取芯钻孔不起钻压水试验的装置技术领域0001 本实用新型涉及一种孔径75mm绳索取芯钻孔不起钻压水试验的装置，适用于孔径75mm绳索取芯钻孔的岩体透水率检查试验。背景技术0002 随着勘探新技术的应用，以及水电工程勘察的需要，经常会遇到深度在100m以上的钻孔，为了提高钻探工效，常采用绳索取芯工艺进行钻孔。由于受试验段的限制，一般用顶压式封隔装置做压水试验，因此，不能充分体现绳索取芯来提高钻进工效的优势。发明内容0003 本实用新型要解决的技术问题是：提供一种孔径75mm

7、绳索取芯钻孔不起钻压水试验的装置，它可在不起钻的情况下，将钻孔试验段与试验段以外水体隔离，以满足做压水试验的条件。0004 本实用新型所采用的技术方案是：一种孔径75mm绳索取芯钻孔不起钻压水试验的装置，具有长5m10m、直径75mm的钻孔试验段，钻孔试验段的顶部通过孔口夹持器固定一中空的钻杆，钻杆的下端连有钻头，其特征在于：在钻头处悬吊一部分位于钻杆内，另一部分伸出钻头外的封隔装置，封隔装置的顶部通过高压胶管与外部的充压装置连接，所述钻杆的地面孔口装有带压水进水口的孔口封闭装置。0005 所述的装置包括与高压胶管相连的高压胶管接头，该接头固定在圆环柱形的上接头上，在上接头的中轴线上焊有一根上

8、下贯通的无缝钢管，无缝钢管外套耐压胶管，耐压胶管一端与上接头扣接，另一端与圆环柱形的下接头相扣，丝堵与下接头丝扣连接；在耐压胶管中部装有与其外径匹配的限位套。0006 所述无缝钢管的一端安装吊环，另一端与所述丝堵配合处装有O型圈。0007 所述封隔装置总长180cm200cm，呈圆柱形，其中：耐压胶管总长150cm170cm、胶管外径与限位套的内径相匹配，装配完成后伸出钻头外的耐压胶管长80cm，其余的耐压胶管留在钻具内。上接头外径略大于耐压胶管外径，下接头外径略小于75mm绳索取芯钻头(3)的内径。0008 所述高压胶管的耐压强度4MPa，耐压胶管的膨胀压力大于最大压水试验压力值的1.82倍

9、。0009 所述充压装置为手动试压泵或高压气泵。0010 本实用新型的有益效果是：本装置可在不起钻情况下直接从绳索取芯钻杆内放入钻孔试验段，利用耐压胶管受压膨胀的原理将钻孔试验段和非试验段的水隔离来做压水试验，其重量轻、操作简单，试验结束后可直接将其提出钻孔外，和常规的压水试验方法相比，大大减轻了压水试验起下钻的劳动强度，同时节省试验辅助时间。附图说明0011 图1是本实用新型中封隔装置的结构示意图。说 明 书CN 201747350 UCN 201747355 U 2/2页40012 图2是实际应用中本实用新型在无压状态下的结构示意图。0013 图3是实际应用中本实用新型在受压膨胀状态下的结

10、构示意图。具体实施方式0014 如图2所示，本实施例在孔径75mm的钻孔内留有一内径61mm的中空钻杆6，钻杆下端连有内径49mm的钻头3。本例在进行压水试验前先用打捞器把岩芯打捞孔外，上提钻杆6设置5m10m长的钻孔试验段1，钻杆6通过孔口夹持器7悬吊于钻孔中。在钻头3处悬吊一部分位于钻杆内，另一部分伸出钻头外的封隔装置2，封隔装置2的顶部通过外径16mm、内径6mm的高压胶管10与钻孔外部的高压气泵12(或手动试压泵)连接，钻杆的地面孔口装有带压水进水口9-1的孔口封闭装置9。0015 如图1所示，所述封隔装置2包括与高压胶管10相连的高压胶管接头2-1，该接头固定于圆环柱形的上接头2-3

11、上。且在上接头的中轴线上焊接一根上下贯通的142mm无缝钢管2-4，无缝钢管外套耐压胶管2-5，耐压胶管一端与上接头2-3扣接，另一端与套在无缝钢管上的圆环柱形的下接头2-8相扣，丝堵2-9与下接头2-8丝扣连接，且下接头和丝堵可沿无缝钢管滑动。在耐压胶管2-5中部还装有与其外径匹配的限位套2-6，限位套外径47mm，它可与钻头3卡合以起到对封隔装置的定位作用。无缝钢管2-4的一端安装吊环2-2，另一端与所述丝堵2-9配合处装有182.4mm的O型圈2-7。其中，吊环可方便本封隔装置2的放置和提吊工作；O型圈起密封作用，可防止漏气或漏水。0016 本封隔装置具有受压胶管膨胀，减压还原收缩的功能

12、，并按照水电水利工程钻孔压水试验规程(DL/T5331-2005)规程要求，常规最大压水试验压力为P试1MPa。为使封隔装置能够达到预期的止水效果，封隔装置总长为180200cm，呈圆柱形，其中：耐压胶管2-5总长150170cm，装配完成后伸出钻头3外的耐压胶管长80cm，其余的留在钻具内。上接头2-3外径可略大于耐压胶管的外径；下接头2-8外径必须小于75mm绳索取芯钻头(3)的内径。本例为42mm。本封隔装置膨胀压力应超过最大压水试验压力值的1.82倍，为此，所用高压胶管10、高压气泵12的额定压力P，应再考虑2倍以上的安全系数，即所选额定泵压、高压胶管耐压均应4MPa。0017 如图3

13、所示，本实用新型的工作原理为：通过高压气泵12给封隔装置2充入空气，耐压胶管2-5受压后向外膨胀，同时该胶管下端带动下接头2-8和丝堵2-9向上收缩(一般，当高压气泵压力表13指针在1.82.0MPa之间时，耐压胶管收缩20cm)。当压力表13显示大于最大试验压力1.82倍时，耐压胶管2-5已紧贴于孔壁5上，试验段之外的水已经完全隔离，此时气泵停止加压已具备做压水试验的条件。0018 压水试验：用钻进水泵通过胶管向孔口封闭装置9的压水进水口9-1内注水，水流通过无缝钢管2-4进入钻孔试验段1，在水流稳定的条件下，每3min5min测读一次压入流量，连续四次读数符合压水要求再结束试验。试验结束后先打开高压气泵的气控阀门11，使耐压胶管泄压，泄压后耐压胶管通过自身弹力便可恢复原来形状，拆除孔口封闭装置9，人工提拉吊环2-2，把封隔装置2取出孔外。0019 由以上内容不难看出，在孔径75mm绳索取芯钻孔中，利用本实用新型封隔装置，无需起钻便可完成压水试验，大大减轻了起下钻的劳动强度。说 明 书CN 201747350 UCN 201747355 U 1/2页5图1图2说 明 书 附 图CN 201747350 UCN 201747355 U 2/2页6图3说 明 书 附 图CN 201747350 U