一种有缆轻型随钻原位测试系统开口变径接头的制作方法

1.本实用新型涉及一种有缆轻型随钻原位测试系统开口变径接头，属于原位测试技术领域。


背景技术：

2.岩土勘察原位测试技术能为地下空间工程设计提供可靠的岩土物理力学性质参数，随着深层地下空间开发项目进行，需要通过原位测试手段获取更深的岩土物理力学性质参数。传统的原位测试设备测试深度有限，难以满足深层地下空间开发利用的需求。
3.采用扩大钻管直径，使其容纳原位测试总成，从而使原位测试与钻管旋转钻进交替进行，是一种可以实现深层空间探测的原位测试方式，但是，如何实现钻杆与钻管方便的拆装，确保电缆顺利引入/伸出钻管以便于原位测试总成的牵引或原位测试数据的采集，是本领域亟待解决的技术难题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种有缆轻型随钻原位测试系统开口变径接头，开口变径接头旋接钻机的主动钻杆和钻管(容纳原位测试总成)，可传递钻机主动钻杆对钻管下压和扭转作用力；开口变径接头侧边具有与中心通孔连通的槽口，可以将孔内原位测试总成的电缆从接头引出至地面处，便于原位测试总成的牵引或原位测试数据的采集；当开口变径接头与钻杆及钻管旋接时，可将电缆脱离槽口，使旋接时与电缆不发生干涉。
5.本实用新型采取以下技术方案：
6.一种有缆轻型随钻原位测试系统开口变径接头，开口变径接头整体呈具有中心通孔的筒体状，自上而下依次包括：钻杆旋接部；扩大连接接口后用于与可容纳原位测试总成的钻管进行旋接的钻管旋接部；其中，所述钻杆旋接部、钻管旋接部或者二者连接部之上，开设与所述中心通孔连通的开口。
7.优选的，所述开口为：变径接头整体外壁沿纵向设有一与所述中心通孔连通的槽口2421。
8.进一步的，所述开口变径接头的外侧设有一对用于拆装所述开口变径接头时进行夹持的相隔180度的卡钳槽2422。
9.更进一步的，所述卡钳槽2422设于开口变径接头中段部，且以所述槽口2421的中轴面为中心面左右对称。
10.优选的，所述开口变径接头包括分别呈具有中心通孔的筒体状的上接头、下接头；所述上接头的下部套接在所述下接头的中心通孔内；上接头外壁具有一自上而下壁厚逐渐减小的区域；所述开口为：该壁厚逐渐减小的区域与下接头内壁之间形成一倾斜状间隙；所述上接头的上部具有含内螺纹的钻杆旋接部；所述下接头的下部具有含内螺纹的钻管旋接部。
11.进一步的，所述上接头、下接头对应的侧壁之处开设有销孔，上接头的侧壁避开所
述销孔的部位设有一对卡钳槽。
12.本实用新型的有益效果在于：
13.1)提出一种有缆轻型随钻原位测试系统开口变径接头，该开口变径接头一端旋接钻机主动钻杆，另一端旋接可容纳并定位原位测试总成的钻管，传递钻机主动钻杆对钻管下压和扭转作用力；
14.2)开口变径接头可通过两种方式实现电缆的穿入并同时避免随同转动后发生缠绕，一种是开口变径接头一侧开设有槽口，可以将钻管内原位测试总成的电缆从槽口引出至地面处，便于原位测试总成的牵引或原位测试数据的采集；另一种是将开口变径接头分为上下两部分(上接头、下接头)，上接头外壁具有一自上而下壁厚逐渐减小的区域；使得该壁厚逐渐减小的区域与下接头内壁之间形成一倾斜状间隙；由于上、下接头分步安装，可在上、下接头安装步骤的中间，将电缆穿入接头并从倾斜状间隙中伸出；两种方案设计巧妙。
附图说明
15.图1是本实用新型有缆轻型随钻原位测试系统开口变径接头在原位测试系统中的使用示意图。
16.图2是实施例一中，有缆轻型随钻原位测试系统开口变径接头的图4 中的a-a剖视图。
17.图3是实施例一中，有缆轻型随钻原位测试系统开口变径接头的图4 中的b-b剖视图。
18.图4是实施例一中，有缆轻型随钻原位测试系统开口变径接头的横剖图。
19.图5是实施例一中，有缆轻型随钻原位测试系统开口变径接头的连接步骤示意图。
20.图6是实施例二中，有缆轻型随钻原位测试系统开口变径接头的图8 中的a-a剖视图。
21.图7是实施例二中，有缆轻型随钻原位测试系统开口变径接头的图8 中的b-b剖视图。
22.图8是实施例二中，有缆轻型随钻原位测试系统开口变径接头的横剖图。
23.图9是实施例二中，开口变径接头主动钻杆接头端件的图11中的a-a 剖视图。
24.图10是实施例二中，开口变径接头主动钻杆接头端件的图11中的b-b 剖视图。
25.图11是实施例二中，开口变径接头主动钻杆接头端件的横剖图。
26.图12是实施例二中，开口变径接头钻管接头端件的图14中的a-a剖视图。
27.图13是实施例二中，开口变径接头钻管接头端件的图14中的b-b剖视图。
28.图14是实施例二中，开口变径接头钻管接头端件的横剖图。
29.图15是实施例二中，开口变径接头结构连接步骤示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。
31.实施例一：
32.一种有缆轻型随钻原位测试系统开口变径接头，如图1，该开口变径接头所述特征为，变径接头结构为空心管，变径接头一端与钻机主动钻杆21 相连。变径接头另一端与钻
管22相连。开口变径接头在侧向开设卡钳槽2422 便于旋接转动。在变径接头的一侧开设槽口2421，可以将孔内原位测试总成1的电缆14从变径接头槽口2421处引出至地面处，便于原位测试总成的牵引或原位测试数据的采集。
33.如图2-4，所述开口变径接头槽口2421沿着开口变径接头一侧通长开设，贯通接头两端。
34.如图5，所述转接头的安装步骤为：图5
①
：钻进至试验深度时，卡钳卡住钻管22，下放原位测试总成1。图5
②
：电缆14整体穿过变径接头槽口2421从主动钻杆连接端穿出，卡钳钳固在卡钳槽2422转动开口变径接头与钻管22旋接。图5
③
：将电缆14从主动钻杆连接端引至接头槽口2421，旋转钻机主动钻杆21使其旋接。旋接完毕后松开卡钳。
35.本实施例中，当开口变径接头与钻管旋接时，可将电缆从主动钻杆连接端穿出，使旋接时与电缆不发生干涉。
36.实施例二：
37.本实用新型旨在提出一种有缆轻型随钻原位测试系统开口变径接头，如图1，该开口变径接头所述特征为，变径接头结构为空心管，变径接头一端与钻机主动钻杆21相连。变径接头另一端与钻管22相连。开口变径接头在侧向开设卡钳槽2422便于旋接转动。在变径接头的一侧开设槽口2421，可以将孔内原位测试总成1的电缆14从变径接头槽口2421处引出至地面处，便于原位测试总成的牵引或原位测试数据的采集。
38.进一步的，如图6-8，所述开口变径接头由主动钻杆接头端件2423、钻管接头端件2424、挡圈2425、销轴2426、销孔2427组成。
39.如图9-11，所述主动钻杆接头端件2423的特征为端件一侧开有槽口 2421，上端为主动钻杆接头端，在端件侧壁对称开设销孔2427，在接近上端的侧壁设有卡钳槽2422。
40.如图12-14，所述钻管接头端件2424的特征为下端为钻管接头端，在端件侧壁对称开设销孔2427。
41.进一步的，如图15，所述转接头的安装步骤为：图15
①
：钻进至试验深度时，卡钳卡住钻管22，在钻管端部旋接钻管接头端件2424。图15
②
：下放原位测试总成1，将主动钻杆接头端件2423插放在钻管接头端件2424 上，将两者销孔2427对齐。原位测试总成1的电缆14从主动钻杆接头端件2423的槽口2421引出。图15
③
：用销轴2426插入销孔2427中，在销轴2426的末端旋装挡圈2425，以此拼装固定主动钻杆接头端件2423和钻管接头端件2424。图15
④
：钻机主动钻杆21旋接主动钻杆接头端，旋接完毕后松开卡钳。
42.本实施例中，由于是将钻管端部旋接钻管接头端件2424与钻管先行旋接，然后穿设电缆14，即，钻管端部旋接钻管接头端件2424与主动钻杆接头端件2423是分体式结构，所以相对于实施例一，无需考虑开口变径接头与钻管旋接时，电缆与槽口发生干涉的问题。
43.以上是本实用新型的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本实用新型总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本实用新型要求保护的范围之内。