一种地质勘探用大直径导井内部数据采集装备的制作方法

本发明涉及地质勘探，尤其涉及一种地质勘探用大直径导井内部数据采集装备。

背景技术：

1、大直径导井是用于地质勘探和资源开发的一种重要工具，一般通过在地下钻取大直径的井筒，使得勘探和开发过程更加高效和可控，同时便于获取地下地质信息。

2、在目前的实践中，大直径导井通常被用于采集各种数据，以评估井的地质情况、地下储层特性以及资源开发潜力；采集项目包括岩心取样、自然伽马测井、电阻率测井以及地下水取样等。其中，地下水的取样可用于对地下水资源的分布、质量和可用性进行评估，是地质勘探用大直径导井内部数据采集重要的一环。

3、为了保证研究数据的有效性，水文地质勘探以及研究作业要求地下水取样在大直径导井钻井过程中同步进行。而现有普通地质勘探用大直径导井内部数据采集装备一般是在大直径导井完工后才能投入使用，无法在钻井过程中进行同步处理。

4、针对此问题，水文地质勘探时，需要用到专门的数据采集装备水样钻进器进行采样处理。但是，现有水样钻进器结构复杂，且要配备水泵使用，这就导致需要根据钻井深度配备对应长度的管道，整个钻井过程中需要多次调整，采集作业难度大；并且现有水样钻进器无法分层取水，无法确保整个钻井过程中地下水样品的有效采集，存在局限性。因此亟需设计一种地质勘探用大直径导井内部数据采集装备来解决以上问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种地质勘探用大直径导井内部数据采集装备，解决了上述背景技术中提出的现有数据采集装备在钻井过程中同步采集数据难度大、效率低以及地下水采样时无法分层采集影响检测结果的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种地质勘探用大直径导井内部数据采集装备，包括方杆、钻杆、钻铤以及钻头，还包括：

4、安装杆以及采集杆，所述方杆与钻杆之间、钻杆与钻铤之间、钻铤与安装杆、采集杆与钻头之间均安装有螺纹连接件；

5、采集部，所述采集部包括开设在采集杆内的采集腔，且采集腔内固定安装有多个隔板，多个所述隔板将采集腔分为多个存样腔，每个所述存样腔底部均安装有水位传感器，每个所述存样腔内均安装有采集组件；

6、控制部，所述控制部包括开设在安装杆内的安装腔，且安装腔内固定安装有电机，所述电机的驱动端安装有控制组件，且控制组件与采集组件相配合。

7、进一步的，所述螺纹连接件由螺纹套、连接柱以及螺纹柱组成，所述螺纹柱固定安装在连接柱上端，所述螺纹套螺纹连接在螺纹柱上。

8、进一步的，所述采集杆的侧壁上均匀开设有多个采集口，且每个采集口分别与对应的存样腔互通。

9、进一步的，所述采集组件包括密封转动连接在采集杆上的螺杆，且螺杆位于存样腔内的一端螺纹连接有与存样腔滑动密封连接的活塞板，所述螺杆位于采集杆外的一端固定安装有固定齿轮。

10、进一步的，所述控制组件包括密封转动连接在安装杆与采集杆之间的转盘，且转盘底部开设有凹槽，所述凹槽内固定安装有不完全齿轮，所述不完全齿轮与多个固定齿轮相配合，所述转盘顶部固定安装有对接轴，所述电机的驱动端固定连接有与对接轴相配合的驱动轴。

11、进一步的，所述转盘的侧壁上固定安装有与采集杆密封转动连接的密封环，且密封环上开设有抽取口，所述抽取口与多个采集口相配合，所述抽取口内固定安装有滤板。

12、进一步的，所述转盘的上下两侧壁均开设有环形槽，所述安装杆以及采集杆上均固定安装有密封圈，且两个密封圈分别与对应的环形槽相配合，所述环形槽的内径小于凹槽的直径。

13、进一步的，所述安装杆、采集杆以及密封环的直径均小于钻头的直径，所述密封环上设有多个安装槽，每个安装槽内分别安装有伽马探测器、感应电阻率传感器以及双元声波传感器。

14、进一步的，所述安装杆的侧壁上固定安装有多个连接杆，且每个连接杆的底部均固定安装有弧形块，每个所述弧形块均通过两个连接螺栓与采集杆固定连接。

15、进一步的，所述不完全齿轮上带齿部分弧长小于两个相邻固定齿轮以不完全齿轮轴心为圆点的最小弧长。

16、与现有的技术相比，本发明优点在于：

17、1：在对导井内部数据进行采集时，具有可在钻井过程中对地下水进行分层采集的优点，具体通过采集杆与多个采集口的配合，可依次将不同深度的地下水采集入对应存样腔中，并在采集过程中对该处是否存在地下水以及地下水含量进行检测，可有效确保整个钻井过程中地下水样品的有效采集。

18、2：在对导井内部数据进行采集时，具有分批采集互不干扰的优点，具体通过密封环与其上抽取口的设计，可将多次地下水采集进行有效分隔，避免相互影响导致地下水数据采集结果不准确。

19、3：在对导井内部数据进行采集时，具有在钻井过程中同步完成自然伽马测井、电阻率测井以及声波测井的数据采集处理的优点，有效提高了该采集装备的适用性以及数据采集的高效性。

20、综上所述，本发明可在钻井过程中实现对自然伽马测井、电阻率测井、声波测井以及地下水数据的采集处理，适用性广的同时数据采集效率更高；并且在采集地下水时可根据需要进行分层采集，避免因钻井过程中的搅动以及反冲洗处理导致地下水数据采集结果不准确。

技术特征：

1.一种地质勘探用大直径导井内部数据采集装备，包括方杆（1）、钻杆（2）、钻铤（3）以及钻头（4），其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种地质勘探用大直径导井内部数据采集装备，其特征在于，所述螺纹连接件（5）由螺纹套、连接柱以及螺纹柱组成，所述螺纹柱固定安装在连接柱上端，所述螺纹套螺纹连接在螺纹柱上。

3.根据权利要求1所述的一种地质勘探用大直径导井内部数据采集装备，其特征在于，所述采集杆（7）的侧壁上均匀开设有多个采集口（9），且每个采集口（9）分别与对应的存样腔互通。

4.根据权利要求3所述的一种地质勘探用大直径导井内部数据采集装备，其特征在于，所述采集组件包括密封转动连接在采集杆（7）上的螺杆（12），且螺杆（12）位于存样腔内的一端螺纹连接有与存样腔滑动密封连接的活塞板（11），所述螺杆（12）位于采集杆（7）外的一端固定安装有固定齿轮（13）。

5.根据权利要求4所述的一种地质勘探用大直径导井内部数据采集装备，其特征在于，所述控制组件包括密封转动连接在安装杆（6）与采集杆（7）之间的转盘（10），且转盘（10）底部开设有凹槽（14），所述凹槽（14）内固定安装有不完全齿轮（15），所述不完全齿轮（15）与多个固定齿轮（13）相配合，所述转盘（10）顶部固定安装有对接轴（24），所述电机（22）的驱动端固定连接有与对接轴（24）相配合的驱动轴（23）。

6.根据权利要求5所述的一种地质勘探用大直径导井内部数据采集装备，其特征在于，所述转盘（10）的侧壁上固定安装有与采集杆（7）密封转动连接的密封环（16），且密封环（16）上开设有抽取口（17），所述抽取口（17）与多个采集口（9）相配合，所述抽取口（17）内固定安装有滤板（18）。

7.根据权利要求5所述的一种地质勘探用大直径导井内部数据采集装备，其特征在于，所述转盘（10）的上下两侧壁均开设有环形槽（19），所述安装杆（6）以及采集杆（7）上均固定安装有密封圈（20），且两个密封圈（20）分别与对应的环形槽（19）相配合，所述环形槽（19）的内径小于凹槽（14）的直径。

8.根据权利要求6所述的一种地质勘探用大直径导井内部数据采集装备，其特征在于，所述安装杆（6）、采集杆（7）以及密封环（16）的直径均小于钻头（4）的直径，所述密封环（16）上设有多个安装槽，每个安装槽内分别安装有伽马探测器、感应电阻率传感器以及双元声波传感器。

9.根据权利要求1所述的一种地质勘探用大直径导井内部数据采集装备，其特征在于，所述安装杆（6）的侧壁上固定安装有多个连接杆（25），且每个连接杆（25）的底部均固定安装有弧形块，每个所述弧形块均通过两个连接螺栓（26）与采集杆（7）固定连接。

10.根据权利要求5所述的一种地质勘探用大直径导井内部数据采集装备，其特征在于，所述不完全齿轮（15）上带齿部分弧长小于两个相邻固定齿轮（13）以不完全齿轮（15）轴心为圆点的最小弧长。

技术总结本发明公开了一种地质勘探用大直径导井内部数据采集装备，涉及地质勘探技术领域，本发明包括方杆、钻杆、钻铤以及钻头，还包括：安装杆以及采集杆，所述方杆与钻杆之间、钻杆与钻铤之间、钻铤与安装杆、采集杆与钻头之间均安装有螺纹连接件；采集部，所述采集部包括开设在采集杆内的采集腔；控制部，所述控制部包括开设在安装杆内的安装腔。优点在于：本发明可在钻井过程中实现对自然伽马测井、电阻率测井、声波测井以及地下水数据的采集处理，适用性广的同时数据采集效率更高；并且在采集地下水时可根据需要进行分层采集，避免因钻井过程中的搅动以及反冲洗处理导致地下水数据采集结果不准确。技术研发人员：陆林凤,要忠茹,陆阳,孙舒,马永洁受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9