The utility model discloses a vortex tube type heat sampling drilling tool including double wall drill pipe, a heat insulation layer, core barrel, vortex tube, rolling bearing, rolling bearing, hot melt drilling and spiral blade; wherein the insulation layer is arranged tightly in the inner wall of double wall drill on the core barrel is provided with an insulation layer in the internal insulation, outer coaxial core barrel is provided with helical blades, spiral air passage is formed between the heat insulation layer, core barrel and screw blade three; vortex tube is arranged at the upper end of the double wall drill pipe, the utility model has the advantages of simple process, natural gas Bing Xin and permafrost gas hydrate samples by high efficiency for Bing Xin, the original state of gas hydrates and little disturbance, not only in the coring drilling when the effect is more prominent, using air as power and no pollution, and no additional application of Mechanical The service life and reliability of the torque are also guaranteed, which solves the shortage of water resources in the permafrost regions of the plateau and greatly improves the overall cost performance.
【技术实现步骤摘要】
一种涡流管式保温取样钻具
本技术涉及一种岩矿心取样钻具,特别涉及一种涡流管式保温取样钻具。
技术介绍
目前国家投入极地开发的前景愈加广阔,正在使用的冰心取样器如电缆悬挂式气体局部反循环电动机械取心钻具(201210258991.4),虽然满足极地钻探环保的要求,但是由于其采用的是铠装电缆作为悬挂钻具的绳索,在钻进过程中由于钻头的旋转,会导致铠装电缆不规律的震动与旋转,影响铠装电缆寿命,而且施工难度较大,工艺繁琐,此外不规则的震动会对冰心造成扰动,影响原生状态,不利于后续研究工作的进行;对于陆地高原冻土区由于交通不便,而且水资源短缺,因此常规采用钻井泥浆作为冲洗液的经济成本较高、效率低下,寻求一种代替液体冲洗液的方法迫在眉睫。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决南极基地钻井工程中冰心采取困难、取心工艺繁琐的问题,而提供的一种涡流管式保温取样钻具,本技术工艺简单无污染、冰心采取效率高、对冰心的原生状态扰动小的涡流管式冰心保温取样钻具;此外可以解决高原冻土型天然气水合物的钻探取样水资源不足、取心效率低的问题。本技术包括双壁钻杆、隔热保温层、取心筒、涡流管、上滚动轴承、下滚动轴承、热熔钻头和螺旋叶片,其中隔热保温层紧贴设置在双壁钻杆的内壁上,取心筒设置在隔热保温层的内部,取心筒的外侧同轴设置有螺旋叶片,隔热保温层、取心筒和螺旋叶片三者之间形成冷气螺旋通道;涡流管设置在双壁钻杆的上端,涡流管包括有高压气体入口、涡流室、冷气流出口、热气流上出口和涡流控制阀组成,其中高压气体入口开设在涡流管的上端,且外部设置有外螺纹,高压气体入口下方为涡流室,涡流室的两侧分别开设有冷气流 ...
【技术保护点】
一种涡流管式保温取样钻具,其特征在于:包括双壁钻杆(1)、隔热保温层(2)、取心筒(3)、涡流管(4)、上滚动轴承(51)、下滚动轴承(52)、热熔钻头(6)和螺旋叶片(7),其中隔热保温层(2)紧贴设置在双壁钻杆(1)的内壁上,取心筒(3)设置在隔热保温层(2)的内部,取心筒(3)的外侧同轴设置有螺旋叶片(7),隔热保温层(2)、取心筒(3)和螺旋叶片(7)三者之间形成冷气螺旋通道(8);涡流管(4)设置在双壁钻杆(1)的上端,涡流管(4)包括有高压气体入口(41)、涡流室(42)、冷气流出口(43)、热气流上出口(44)和涡流控制阀(45)组成,其中高压气体入口(41)开设在涡流管(4)的上端,且外部设置有外螺纹(411),高压气体入口(41)下方为涡流室(42),涡流室(42)的两侧分别开设有冷气流出口(43)和热气流上出口(44),涡流控制阀(45)设置在热气流上出口(44)处;涡流管(4)的下平面、双壁钻杆(1)的内壁以及上滚动轴承(51)的上平面形成冷气体储存室(9);螺旋通道(8)的下端设置有下滚动轴承(52),并且上滚动轴承(51)和下滚动轴承(52)的上部均进行密封处 ...
【技术特征摘要】
1.一种涡流管式保温取样钻具,其特征在于:包括双壁钻杆(1)、隔热保温层(2)、取心筒(3)、涡流管(4)、上滚动轴承(51)、下滚动轴承(52)、热熔钻头(6)和螺旋叶片(7),其中隔热保温层(2)紧贴设置在双壁钻杆(1)的内壁上,取心筒(3)设置在隔热保温层(2)的内部,取心筒(3)的外侧同轴设置有螺旋叶片(7),隔热保温层(2)、取心筒(3)和螺旋叶片(7)三者之间形成冷气螺旋通道(8);涡流管(4)设置在双壁钻杆(1)的上端,涡流管(4)包括有高压气体入口(41)、涡流室(42)、冷气流出口(43)、热气流上出口(44)和涡流控制阀(45)组成,其中高压气体入口(41)开设在涡流管(4)的上端,且外部设置有外螺纹(411),高压气体入口(41)下方为涡流室(42),涡流室(42)的两侧分别开设有冷气流出口(43)和热气流上出口(44),涡流控制阀(45)设置在热气流上出口(44)处;涡流管(4)的下平面、双壁钻杆(1)的内壁以及上滚动轴承(51)的...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵帅,郭威,李强,孙友宏,贾瑞,李家晟,张鹏宇,王元,陈光华,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:新型
国别省市:吉林,22
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