双动双管取心钻具,该钻具是指钻具有内、外两层岩心管,并在钻进中同时迴转的取心工具。双管取心是常用的取心方法,由于它有内管保护岩心,使之不受沖洗液的侵蚀,因而适用于鬆软、鬆散、破碎及怕沖刷的岩矿层。双管又分双动双管和单动双管两种。
基本介绍
- 中文名:双动双管取心钻具
- 外文名:Double tube core
- 学科:水利工程
- 领域:检测
- 释义:钻具有内、外两层岩心管
- 特点:钻进中同时迴转的取心工具
简介
双管取心是常用的取心方法,由于它有内管保护岩心,使之不受沖洗液的侵蚀,因而适用于鬆软、鬆散、破碎及怕沖刷的岩矿层。双管又分双动双管和单动双管两种。
单动双管的内管在钻进时基本不转动,避免了钻具振动、摆动和摩擦对岩矿心的破坏作用,因而岩心完整度和纯洁性都有更大提高。在特别破碎、难取心的地层中还可在内管中加薄壁钢製或塑胶制衬管和半合管,更有利于岩心的保护。单动双管又可分为隔水、活塞、压卡和爪簧式等数种。双管取心也靠卡簧卡取岩心。
双管钻具特点和取芯原理
双管钻具特点
半合管式单动双管钻具同轴度好;结构简单,操作方便:半合管是高合金材料热加工成型,能适应各种複杂地层取芯,岩芯採取率高。
双管取芯原理
钻进时沖洗液由内外管之间的环状间隙进入,然后由外管与孔壁之间的环状间隙返出,从而避免了沖洗液对岩矿心的直接沖刷;同时球阀隔离了钻桿内沖洗液液柱的压力对岩矿心的挤压影响。因此,有利于提高岩矿心的採取率。
半合管式单动双管取芯:在钻进过程中,沖洗液沿钻桿内、经钻具内外管环状间隙返出孔口,不会沖刷到进入内管的岩芯,同时实现单动(外管转动、内管相对不动)减少对岩芯的扰动;内管装满芯样后,取出内管可将其分成2个半管,岩样基本呈原状,基本保持连续完整。
双管取心钻进参数
双管取心钻进参数等应做如下控制:
(1)控制合理的起下钻速度,操作升降钻具要平稳,儘量减小惯性作用,防止孔内钻具抽吸浆液,回灌浆液时避免沖刷孔壁。
(2)钻进时随时调整泥浆性能,儘可能保持孔底清洁,避免钻头或钻具上部“泥包”。由于钻进时孔内岩粉较多,应避免提钻前长时间沖孔,以防止岩芯被沖洗液沖坏。
(3)当发现浆液中含岩粉量较高时,应予更换新鲜沖洗液,以保证沖洗液使用效果。
双管取芯成果
根据设计要求,对16个槽段进行了钻孔取芯。所有取芯孔共27个取芯回次。最高採取率98%,最低採取率22%;累计钻孔进尺34.47 m,岩芯总长度26.2 m,平均採取率达到76%。
部分槽段岩芯採取率相对偏低,主要是地质条件存在差异所致,但採取的岩芯均满足了对基岩鉴定的基本条件。
总结
通过对多种取芯方法研究探索。选取半合管式单动双管取芯钻具、配合泥浆钻进工艺,成功解决了遇水易软化西域砾岩层的取芯技术难题,为防渗墙施工提供了可靠实物资料。达到了準确鉴定基岩面的目的,该取芯方法可在类似工程基岩鉴定中推广套用。