一种具有耐磨橡胶模的保应力岩心管制造技术

技术编号:31300682 阅读:23 留言:0更新日期:2021-12-08 22:09
本实用新型专利技术涉及一种具有耐磨橡胶模的保应力岩心管,其包括岩心内管(1),所述岩心内管(1)的轴向下端安装有岩心容纳部(2),其中,所述岩心容纳部(2)经由所述岩心内管(1)的轴向开口套接至岩心内管(1)之内,岩心容纳部(2)的轴向下端与具有单向开口的内腔室的所述岩心内管(1)的开口端彼此配合连接,从而使得岩心内管(1)按照与岩心容纳部(2)相互套接的方式构成加压液流腔(11)。构成加压液流腔(11)。构成加压液流腔(11)。

【技术实现步骤摘要】
一种具有耐磨橡胶模的保应力岩心管


[0001]本技术涉及岩体钻孔取样
,尤其涉及一种具有耐磨橡胶模的保应力岩心管。

技术介绍

[0002]目前在地质岩心钻探绳索取心工艺中,卡取岩心常用的工具有卡簧和卡簧座、拦簧与拦簧座。但是在较深的地层中岩体常常会受到高自重应力和构造应力,高地应力地层岩石的破坏机理和力学性能与浅层岩石的大不相同。另外,处在高地应力环境的岩石,由于初始压力较大,在取心过程中向上运输岩心时,由于周围压力的骤减会导致岩心饼化现象的产生,对后续的岩心分析工作带来较大的不确定因素。然而两种常用的工具并不能完全满足高地应力地层的钻进取心工艺要求。卡簧与卡簧座更适合于砂岩等可钻性较高的完整性地层,而拦簧和拦簧座比较适合松软破碎可钻性较低的地层。在取心施工中,进行高地应力地层的岩心样本采取时往往达不到合适的取心效果,导致岩心采取率降低。甚至在一些地层取心时,由于卡心工具选择不合适,会造成丢心等严重失误,严重影响施工效率,造成施工成本比较高,岩心收获率低,造成施工进度缓慢,成本费用高。因此两种常用的工具并不能完全满足在高地应力环境下进行岩心样本地采取,所以在高地应力环境保真取心是目前国内外勘察取心领域内急需解决的一个难题。
[0003]中国专利CN112324374A公开了一种保应力取心装置,至少包括钻头和岩心管,所述岩心管按照能够插入到所述钻头沿其轴线开孔形成的管道腔内的方式设置在所述钻头的内部,所述岩心管至少包括岩心内管和保应力部,所述岩心内管的开口端与所述保应力部的外环开口相连接构成具有封闭腔室且能够向保应力部施加围压的高压流体腔;在所述高压流体腔充入高压流体的情况下,所述高压流体能够按照向所述保应力部的岩心容纳腔的腔壁施加围压的方式使得所述岩心容纳腔向其腔室内的岩心施加压力,从而实现对采收到的岩心应力保真;所述岩心容纳腔按照其内壁能够贴覆包裹柱形岩心侧壁的方式对岩心施加相当于其所处的初始地层的围压。该专利虽然能够对采集的岩心进行保应力操作,但是其并没有设置岩心管在上提过程中,由于其所处环境的变化,岩心样本表面的压力,温度和深度的变化对其柱状主体的影响。因此,在上提过程中存在由于深度等环境参数的变化,导致岩心样本所受到的恒定不变的作用力并不能有效保证岩心的完整性。
[0004]中国专利CN110043210A公开了一种高地应力下岩体钻孔取样应力保真装置及方法,它包括钻头,所述钻头的顶部设置有用于切割岩体的锯齿;所述钻头安装在钻孔机的头部,所述钻孔机内部贯穿设置有螺纹杆,所述钻孔机内部设置有用于切割岩体的高强度刀片,所述钻孔机的内部安装有贯穿高强度刀片的转动杆;所述钻孔机的内部并贯穿钻头的位置安装有钢杆,所述钢杆的另一端头安装有第一弹簧,所述第一弹簧的另一端连接有球体,所述球体的另一端与锯齿槽的凸起部分接触配合,所述锯齿槽的两端分别均匀布置有第二弹簧,所述第二弹簧的另一端与固定挡板接触配合。该装置通过特制钻孔机配合内部刀片取出处于高地应力状态下应力保真的岩体。但是该技术的保应力装置是由弹簧的张度
来控制的,在多次取心作业后弹簧极易到达其极限疲劳强度,弹簧的使用寿命较短,达到疲劳强度后会造成的后果如:1、由于弹簧失去其力学性能导致应力保真取心失败,使取心效率较低;2、需要规律性地更换弹簧,会浪费较大一部分的人力物力,增加了取心的成本。
[0005]此外,一方面由于本领域技术人员的理解存在差异;另一方面由于专利技术人做出本技术时研究了大量文献和专利,但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容,然而这绝非本技术不具备这些现有技术的特征,相反本技术已经具备现有技术的所有特征,而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

[0006]针对现有技术之不足,本技术的技术方案是提供一种具有耐磨橡胶模的保应力岩心管,其包括岩心内管,所述岩心内管的轴向下端安装有岩心容纳部,所述岩心内管内还设置有能够向岩心容纳部施压的加压组件,其特征在于,所述岩心内管上设置有液压组件,所述液压组件至少包括监测传感模块和液压调节模块,其中,所述监测传感模块按照能够监测岩心所处的环境参数的方式可选择地安装在所述岩心容纳部和/或岩心内管上,所述液压调节模块设置在加压组件上,使得所述液压调节模块能够根据所述监测传感模块发出的反馈信号来调节所述加压组件对所述岩心容纳部所施加的作用力。
[0007]根据一种优选的实施方式,所述监测传感模块至少包括温度传感单元、压力传感单元和深度传感单元,其中,所述温度传感单元和压力传感单元按照能够监测采取的岩心样本的温度和所受到的压力的方式设置在所述岩心容纳部与岩心样本接触的表面;所述深度传感单元可选择地设置在岩心内管或岩心容纳部中。
[0008]根据一种优选的实施方式,所述液压调节模块包括控制开关和电磁阀,其中,所述控制开关按照控制所述加压组件的驱动组件是否构成完成回路的方式与所述驱动组件连接,所述电磁阀按照能够限制所述液压油在加压组件与岩心内管的内腔室之间流动的方式设置在所述加压组件的液流管道中。
[0009]根据一种优选的实施方式,所述岩心容纳部经由所述岩心内管的轴向开口套接至岩心内管之内,岩心容纳部的轴向下端与具有单向开口的内腔室的所述岩心内管的开口彼此配合连接,从而使得岩心内管按照与岩心容纳部相互套接的方式构成加压液流腔。
[0010]根据一种优选的实施方式,所述岩心容纳部至少包括能够容纳采集到的岩心柱的岩心容纳体和连接底座,所述连接底座上设置有能够与具有单向开口的所述岩心容纳体的开口端相连接的贯穿孔,所述岩心容纳体的开口端按照与所述连接底座相互配合并一体连接的方式构成能够套入岩心内管管腔内部的岩心容纳结构。
[0011]根据一种优选的实施方式,所述岩心容纳体按照所述岩心内管的轴向开口端与所述连接底座相套接的方式插入到所述岩心内管的内腔室中,其中,所述岩心容纳体的外壁与岩心内管的内腔壁之间的间隙空间构成所述加压液流腔;所述岩心容纳体按照其内部腔室能够容纳岩心的方式设置有具有弹性腔壁的岩心容纳腔室,所述岩心容纳体的腔壁能够同时作为具有封闭腔室的所述加压液流腔的径向内侧的部分腔壁。
[0012]根据一种优选的实施方式,所述岩心容纳体的面向岩心一侧的腔壁表面设置有能够与岩心表面接触的限位模块,其中,所述限位模块按照能够避免腔壁与岩心接触而摩擦破损的方式有序排列分布在所述岩心容纳体的面向岩心一侧的侧腔壁上。
[0013]根据一种优选的实施方式,所述加压组件至少包括储液仓、液流管道、驱动组件和电源,其中,所述储液仓的轴向底部与液流管道远离所述加压液流腔的一端连接,所述液流管道的管路上连通有能够驱动液体流动的驱动组件。
[0014]根据一种优选的实施方式,所述加压组件至少包括储液仓、液流管道、驱动组件和电源,其中,所述储液仓的轴向底部与液流管道远离所述加压液流腔的一端连接,所述液流管道的管路上连通有能够驱动液体流动的驱动组件。
[0015]根据一种优选的实施方式,所述岩心内管的轴向下端还可拆卸地连接岩心本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有耐磨橡胶模的保应力岩心管,其包括岩心内管(1),所述岩心内管(1)的轴向下端安装有岩心容纳部(2),所述岩心内管(1)内还设置有能够向岩心容纳部(2)施压的加压组件(3),其特征在于,所述岩心内管(1)上设置有液压组件(5),所述液压组件(5)至少包括监测传感模块(51)和液压调节模块(52),其中,所述监测传感模块(51)按照能够监测岩心所处的环境参数的方式可选择地安装在所述岩心容纳部(2)和/或岩心内管(1)上,所述液压调节模块(52)设置在加压组件(3)上,使得所述液压调节模块(52)能够根据所述监测传感模块(51)发出的反馈信号来调节所述加压组件(3)对所述岩心容纳部(2)所施加的作用力。2.如权利要求1所述的具有耐磨橡胶模的保应力岩心管,其特征在于,所述监测传感模块(51)至少包括温度传感单元(511)、压力传感单元(512)和深度传感单元(513),其中,所述温度传感单元(511)和压力传感单元(512)按照能够监测采取的岩心样本的温度和所受到的压力的方式设置在所述岩心容纳部(2)与岩心样本接触的表面;所述深度传感单元(513)可选择地设置在岩心内管(1)或岩心容纳部(2)中。3.如权利要求2所述的具有耐磨橡胶模的保应力岩心管,其特征在于,所述液压组件(5)还包括能够对监测传感模块(51)采集的数据进行处理并将处理后的结果输出至所述液压调节模块(52)的处理模块(53),所述处理模块(53)与所述监测传感模块(51)、液压调节模块(52)信号连接。4.如权利要求3所述的具有耐磨橡胶模的保应力岩心管,其特征在于,所述液压调节模块(52)包括控制开关(521)和电磁阀(522),其中,所述控制开关(521)按照控制所述加压组件(3)的驱动组件(33)是否构成完成回路的方式与所述驱动组件(33)连接,所述电磁阀(522)按照能够限制液压油在加压组件(3)与岩心内管(1)的内腔室之间流动的方式设置在所述加压组件(3)的液流管道(32)中。5.如权利要求1所述的具有耐磨橡胶模的保应力岩心管,其特征在于,所述岩心容纳部(2)经由所述岩心内管(1)的轴向开口套接至岩心内管(1)之内,岩心容纳部(2)的轴向下端与具有...

【专利技术属性】
技术研发人员:颜诗纯郑明明王凯吴祖锐王治林熊亮任妮曾悦吴喆
申请(专利权)人:成都理工大学
类型:新型
国别省市:

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