[发明专利]原位保真取芯系统及取芯方法

摘要

原位保真取芯系统及取芯方法，属于岩体原位力学研究领域。包括取芯钻具和岩芯保真设备，取芯钻具包括钻头及与钻头相连接的钻具本体，钻具本体靠近钻头的一端侧壁上设置有压力测试装置，压力测试装置上方设有温度及湿度测试装置；岩芯保真设备包括设备本体，设备本体中设有可在其内部自由轴向滑动的储芯管，储芯管为中空腔体，用于存储钻取后的岩芯，设备本体外壁上设置有分别与储芯管相连的保压、保温及保湿装置，还包括与设备本体前端相连的球阀；打开球阀，进行岩芯钻取，随着取芯钻具的钻进，钻取的岩芯逐步进入到储芯管内，完成钻取岩芯后，关闭球阀，钻取的岩芯存储在封闭的储芯管内；适用于岩体力学特性研究。

主权项

1.原位保真取芯系统，其特征在于，包括取芯钻具(1)和岩芯保真设备，取芯钻具(1)包括钻头及与钻头上端相连接的钻具本体，所述钻具本体靠近钻头的一端侧壁上设置有压力测试装置(3)，压力测试装置(3)上方设置有温度测试装置(4)及湿度测试装置(5)，岩芯保真设备包括设备本体(2)，设备本体中心设置有可在其内部自由轴向滑动的储芯管(6)，所述储芯管(6)为末端密封的中空腔体，用于存储钻取后的岩芯，设备本体外壁上设置有保压装置(7)、保温装置(8)及保湿装置(9)，保压装置(7)、保温装置(8)及保湿装置(9)分别与储芯管(6)相连，还包括与设备本体(2)前端相连的球阀(10)，通过控制球阀(10)的转动能够控制岩芯保真设备的启闭；压力测试装置(3)、温度测试装置(4)及湿度测试装置(5)分别与保压装置(7)、保温装置(8)及保湿装置(9)一一相连，保压装置(7)、保温装置(8)及保湿装置(9)分别能够根据压力测试装置(3)、温度测试装置(4)及湿度测试装置(5)测得的数据控制保持所取岩芯的压力、温度及湿度；打开球阀(10)，进行岩芯钻取，随着取芯钻具(1)的钻进，钻取的岩芯逐步进入到储芯管(6)内，完成钻取岩芯后，关闭球阀(10)，钻取的岩芯完全存储在封闭的储芯管(6)内；保压装置(7)包括压力调整模块(71)、活塞(72)、气体充放装置(73)及浆液箱(74)，压力调整模块(71)与气体充放装置(73)相连，浆液箱(74)与储芯管(6)内部连通，气体充放装置(73)推动活塞(72)在浆液箱(74)中自由滑动；保湿装置(9)包括湿度调整模块(91)、纯净水箱(92)及钻孔浆液箱(93)，纯净水箱(92)及钻孔浆液箱(93)分别通过单向阀门与浆液箱(74)相连，纯净水箱(92)内设有第一气体充放装置及第一活塞，第一气体充放装置推动第一活塞在纯净水箱中自由滑动，钻孔浆液箱(93)内设有第二气体充放装置及第二活塞，第二气体充放装置推动第二活塞在钻孔浆液箱中自由滑动，湿度调整模块(91)分别与第一气体充放装置、第二气体充放装置及单向阀门相连，通过纯净水箱中的纯净水及钻孔浆液箱(93)的钻孔浆液流入浆液箱(74)来调节浆液箱(74)中的浓度，而后再推动混合后的浆液流入储芯管(6)。