The invention discloses an air reverse circulation continuous coring drill bit, double wall joint of the bit body and a double wall joint outer pipe thread connection, bottom surface of the drill body through bolts is fixed with a plurality of cutting head, the cutter head angle to the direction of the center channel bit tilt angle alpha is 5 to 15 degrees the shoe pad, connected by bolts and the cutter head and the drill body, socket nozzle with the drill body through the screw connection, ice breaker fixed on the step inside the bit body. The annular gap is composed of the nozzle and the inner pipe of the double wall joint. The outer wall of the double wall joint and the inner pipe of the double wall joint form an annular space, and a support block is arranged between the two walls. The deflector is connected with the outer pipe of the double wall joint by threads, and the deflector and the outer wall of the bit form an annular nozzle, and the outer pipe of the double wall joint is provided with a plurality of air inlet holes. The invention improves the drilling efficiency and the adoption rate of the ice core, thereby greatly shortening the construction period of the polar drilling project and reducing the risk of complicated accidents occurring in the hole.
【技术实现步骤摘要】
一种空气反循环连续取心冰钻钻头
本专利技术专利属于极地钻探
,涉及一种空气反循环连续取心冰层钻进用钻头。
技术介绍
极地冰盖约占全球陆地面积的10%,其自然环境对人类具有重要价值。由于极地冰盖气温低、远离人群污染,同其它气候代用指标相比具有信息量大且保真度好、时间分辨率高、时间尺度范围大、分布面积广等特点,是研究全球气候变化最为关键的地区之一。通过冰层取心钻探技术,获取高质量冰心已成为极地科学的重要研究方向,对人类社会发展和对自然界的认知具有重要的科学意义和社会价值。然而受恶劣气候和地表冰雪环境的影响,极地钻探取心较为复杂,目前常采用铠装电缆式电动机械取心钻具进行冰层取心钻探。该方法利用铠装电缆将电动机械钻具送至孔内进行钻进,回次结束后利用电缆将钻具提至地表获取冰心和冰屑,然后再将钻具下放至孔底继续钻进,周而复始。由于该方法需要提钻取心,钻进辅助时间长,钻进效率低,且由于采用铠装电缆代替传统钻杆,一旦孔内发生卡钻等复杂事故,处理极为困难。因此,极地取心钻探施工周期较长,严重制约了极地钻探科学技术的发展。此外,现有钻探方法采用钻井液作为循环介质,在冰盖上部积雪层和雪冰层施工时,钻井液极易漏失而污染极地自然环境,且钻井液对冰心亦有一定的影响,因此急需一种环保、安全、快速的取心钻探技术。近年来,空气反循环连续取心钻进技术因其具有不停钻连续取心、钻进效率和取心率高、对岩心无污染等优点,在常规地质岩心钻探领域得到了广泛的应用。如若将其应用到极地冰层钻探中,将大幅提高极地钻探钻进效率。然而由于冰层与岩层的物性参数不同,常规地质岩心钻探用反循环钻头难以有效钻进冰层 ...
【技术保护点】
一种空气反循环连续取心冰钻钻头,包括钻头体(1)、承喷管(2)、冰心卡断器(3)、切削刀头(4)、双壁接头(5)及垫鞋(7),其特征在于:还包括有导流罩(6),导流罩(6)通过螺纹与双壁接头外管(502)螺纹连接,导流罩(6)与钻头体(1)外壁组成环形喷嘴(601),钻头体(1)底唇面为弧形面(101);钻头体(1)的底唇面上通过螺栓固定若干个切削刀头(4),切削刀头(4)前角向钻头中心通道方向倾斜角度α为5~15°,其切削深度由垫鞋(7)控制;冰心卡断器(3)由半圆楔形结构(301)及半圆形结构(302)构成,承喷管(2)将冰心卡断器(3)压紧在钻头体(1)内部台阶上。
【技术特征摘要】
1.一种空气反循环连续取心冰钻钻头,包括钻头体(1)、承喷管(2)、冰心卡断器(3)、切削刀头(4)、双壁接头(5)及垫鞋(7),其特征在于:还包括有导流罩(6),导流罩(6)通过螺纹与双壁接头外管(502)螺纹连接,导流罩(6)与钻头体(1)外壁组成环形喷嘴(601),钻头体(1)底唇面...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈宝义,曹品鲁,陈云望,刘苗苗,龙翔,赵齐,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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