一种海底沉积物蛇形钻进钻具的制作方法

本实用新型涉及海底浅层沉积物取样技术领域，特别设计一种海底沉积物蛇形钻进钻具。

背景技术：

针对10米以内的海底浅层沉积物取样，如果采用单根钻杆钻进，因杆太长不利于勘探船下水吊放；如果钻杆分段接杆钻进，沉积物样品会出现断层导致样品质量变差。为此，人们发明了螺旋蛇形进工具，即用一个软管呈螺旋状安装在有螺旋通道的器具(滚筒)中推进取样，在螺旋通道的约束下，受外部驱动力作用，向下钻进进行取样，但现有技术中连接软管的钻具结构不合理，不方便使用。因此，需要改进。

技术实现要素：

为了满足上述需求，本实用新型提供了一种海底沉积物蛇形钻进钻具，在钻进取样时，软管呈螺旋式前进，方便海底沉积物进行取样。

为实现本实用新型的目的，所采用的技术方案如下：

一种海底沉积物蛇形钻进钻具，包括用于与螺旋状的软管(3)连接的钻头(2)以及与所述钻头(2)连接的刀瓣(1)，所述钻头(2)前半部呈锥面，外壁带凸螺纹；钻头(2)后半部外壁带通水槽，以平衡钻孔内外压力。

优选的，所述钻头(2)与软管(3)铆接。

优选的，所述钻头(2)最大外径大于所述软管(3)外径，有利于降低软管(3)与孔壁的摩擦。

优选的，所述刀瓣(1)与钻头(2)采用螺纹副连接，有利于更换不同类型的刀瓣(1)。

本实用新型的钻头前半部分呈锥面，外壁带凸螺纹，有利于软管自转时提高钻孔的方向性和钻进效率；钻头后半部分外壁带通水槽，有利于平衡钻孔内、外压力。钻头最大外径大于软管外径，有利于降低软管与孔壁的摩擦；刀瓣与钻头采用螺纹副连接，有利于更换不同类型的刀瓣。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型的立体展开结构示意图；

图3是软管呈螺旋状安装在有螺旋通道的器具的示意图；

图4是刀瓣与钻头安装在一起后的放大图；

图5－7分别是机架，滚筒以及取样装置的结构图。

附图标记说明：

1、刀瓣；2、钻头；3、软管。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1至图2，一种海底沉积物蛇形钻进钻具，包括刀瓣(1)和钻头(2)，钻头(2)前半部呈锥面，外壁带凸螺纹，有利于所连接的软管(3)自转时提高钻孔的方向性和钻进效率；钻头(2)后半部外壁带通水槽，轴向间隔均匀布置，为多个，如图1－2所示，有利于平衡钻孔内、外压力。

其中，钻头(2)与软管(3)铆接，钻头(2)最大外径大于软管(3)外径，有利于降低软管(3)与孔壁的摩擦。

其中，刀瓣(1)与钻头(2)采用螺纹副连接，有利于更换不同类型的刀瓣(1)。所述的刀瓣(1)具有外螺纹，钻头具有内螺纹，实现螺纹连接，方便更换。

上述的刀瓣(1)，即钻头的最前端的刀刃瓣，或是刃瓣，有多种不同的类型，由于采用上述的螺纹连接结构，因此，方便更换选择不同类型或结构的刀刃瓣，以适应不同的工作需要。

其中，背景技术中所述的有螺旋通道的器具为一个滚筒4，安装在一个机架6中，软管3根据沉积物样品截面直径和长度要求，采用具有一定硬度和壁厚的软管，将软管3成螺旋状放置在滚筒4内外壁间隙中，滚筒壁分内外两层，内层壁上布局螺旋状凹槽，软管3置于螺旋状凹槽中，外层壁的作用是限制软管运动过程中从螺旋状凹槽中脱离。

其中，所述的滚筒采用栅栏式结构，作用是减少壁与软管的摩擦，整体为圆筒状的结构。

其中，所述的软管头部可接取样装置5。取样装置整体呈锥形状筒，外壁上均布形成多个间隔布置的长孔9，所述取样装置5的底部形成通孔(未示出)，以方便软管3伸出后，伸入到所述机架6底部的中心所设置的钻进约束孔8中受外力驱动进行钻进作业。

其中，所述的取样装置5的底部安装在所述机架的底部，并通过所述通孔(未示出)套在所述钻进约束孔(管)8外，并由机架6在底部托住。

其中，所述的机架6为矩形状的框架结构，可以由钢板焊接形成，外侧有四根立板，以对滚筒在外侧进行限位约束，并形成上下两部分，上部分放所述滚筒，下部分放所述取样装置，上下两部分由中间隔离架板隔开，同时兼作所述滚筒的底部支撑限位结构，底部为框架结构，中部固定所述的钻进约束孔8。

其中，所述的软管3的尾部7可以连接动力装置，以驱动所述的软管3沿螺旋形凹槽形成的导向通道前进或后退，可以设计成手动式或电动式，具体不限，或是液压式，可以采用现有技术实现。

当蛇形钻进取样设备吊落到预定海底位置后，在外部施加力，在软管的末端，驱动软管3沿凹槽蛇形前进，软管3头部受到机架6底部钻孔的约束，软管3由螺旋运动变为直线运动直插海底沉积物层，同时软管3壁边钻进边旋转，因软管3具有一定的硬度和壁厚，导致管壁具有相当大的抗扭能力，从而使得软管3具有一定的钻深能力。当达到预定的钻深后，施加反向力，使软管反方向运动提取软管，软管3内充满沉积物呈螺旋状回收。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。

对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种海底沉积物蛇形钻进钻具，其特征在于，包括用于与螺旋状的软管(3)连接的钻头(2)以及与所述钻头(2)连接的刀瓣(1)，所述钻头(2)前半部呈锥面，外壁带凸螺纹；钻头(2)后半部外壁带通水槽，以平衡钻孔内外压力。

2.根据权利要求1所述海底沉积物蛇形钻进钻具，其特征在于，所述钻头(2)与软管(3)铆接。

3.根据权利要求1所述海底沉积物蛇形钻进钻具，其特征在于，所述钻头(2)最大外径大于所述软管(3)外径，有利于降低软管(3)与孔壁的摩擦。

4.根据权利要求1所述海底沉积物蛇形钻进钻具，其特征在于，所述刀瓣(1)与钻头(2)采用螺纹副连接，有利于更换不同类型的刀瓣(1)。

技术总结
本实用新型提供一种海底沉积物蛇形钻进钻具，包括钻头和刀瓣，钻头前半部呈锥面，外壁带凸螺纹，有利于软管自转时提高钻孔的方向性和钻进效率；钻头后半部外壁带通水槽，有利于平衡钻孔内、外压力。刀瓣与钻头采用螺纹副连接，有利于更换不同类型的刀瓣。本实用新型机构结构简单，工作可靠。

技术研发人员：罗柏文;王昭文
受保护的技术使用者：天津中科智能识别产业技术研究院有限公司
技术研发日：2020.07.31
技术公布日：2021.06.11