一种用于勘探钻孔的钻井液回收处理系统及方法

技术领域

本发明涉及市政勘察技术领域，具体涉及一种用于勘探钻孔的钻井液回收处理系统及方法。

背景技术

在市政工程领域，道路、桥涵、地铁隧道、管道工程的红线范围常位于城市道路、绿化带以及居民生活区等地方，此类区域事关市容市貌及市民生活，施工期间安全文明环境保护要求极高。勘察单位在外业施工过程中，回转钻机辅以钻井液循环钻取岩芯，此过程中若对钻孔内上返的携渣钻孔液不加控制随意排放，即在周围城市道路、绿化带及居民生活区等地方成片漫流，对市政环境、居民生活区造成污染，影响市容环境及居民正常生活。

为了控制勘探孔的钻井液，避免钻井液随意排放，目前常见的处理方式为先在钻机作业范围以外四周设立围挡遮挡视野，然后在勘探孔孔口堆土形成环形土墙将钻井液限制于土墙范围内，接着在环形土墙挖一个缺口并继续从缺口延伸堆土形成一条通道，最终连通到集液箱。这种处理方式对堆土需求量高，为保证足够的储液量土墙高度一般较高，而且土墙堆叠无法密实钻井液易从土墙的空隙流出。钻进结束后，掺杂孔液与碎渣的土墙清理困难，依旧无法避免污染环境，极易被执法处罚。此外还有一种处理方式为从钻孔孔口挖槽引流，然后挖一水坑用来汇集勘探孔钻井液，挖槽至水坑使其连通。但此种方式仅适用于土质地面，在硬化地面如沥青路面、混凝土地坪等场地难以实现。

发明内容

为解决上述背景技术中存在的问题，本发明提供一种用于勘探钻孔的钻井液回收处理系统及方法，该系统从勘探孔孔口处直接收集上返携渣钻井液，避免钻井液从孔口漫流至地表污染环境，无需在孔口堆土拦截或挖槽引流钻井液；此外将上返携渣钻井液及取样后岩芯管内剩余钻井液通过系列过滤装置提纯回收至储液箱内供泥浆泵循环使用。

为了达到上述技术目的，本发明提供一种用于勘探钻孔的钻井液回收处理系统，所述处理系统用于对勘探钻孔钻孔取样过程中的钻井液进行回收利用，其特征在于：所述回收循环系统包括钻井液引流装置、第一过滤部件、第二过滤部件、第三过滤部件和沉淀箱；

所述钻井液引流装置包括引流套管和循环引流槽，所述引流套管的下端设有锥形对接口，并在锥形对接口的分界部位设有支撑环板；所述引流套管通过锥形对接口插入勘探钻孔内，并通过支撑环板坐落在勘探钻孔孔口周围孔壁硬化层上支撑引流套管固定安装于勘探钻孔孔口处；所述循环引流槽一端口与引流套管位于支撑环板上部的区域连通，另一端口与第一过滤部件的进液口连通，用于将勘探钻孔钻孔取样过程中上返的钻井液引入第一过滤部件内；所述第一过滤部件为上高下低的倾斜槽体，在槽体的倾斜底面连续设有横向凹槽，所述第一过滤部件的进液口设置在高端，出液口设置底端，其出液口与第二过滤部件的进液口连通；所述第二过滤部件为内含双重过滤网的方形过滤箱，其进液口设置在过滤箱的上部，出液口设置在过滤箱的下部，且出液口与第三过滤部件的进液口连通；

所述第三过滤部件包括倾斜设置的箱体结构，所述箱体结构的低端底部设有进液口，并与第二过滤部件的出液口连通，所述箱体结构的高端上部设有出液口，并与沉淀箱的进液口连通；所述箱体结构的进液口与出液口通过设置在箱体结构内的S型液体通道连通，在S型液体通道内设有过滤细网，在S型液体通道的每个拐点部位安装有叶轮组件，并在箱体结构上设有动力机构，所述动力机构通过传动机构带动每个拐点部位安装有叶轮组件同时转动，将箱体结构进液口的钻井液输送至出液口。

本发明进一步的技术方案：所述系统还包括勘探钻孔取样样品的存放过滤装置，所述取样样品的存放过滤装置包括样品储放盒、过滤盒及样品钻井液回收盒，所述样品储放盒置于过滤盒内，在样品储放盒内设有多个样品存放槽，每个样品存放槽的内槽面开设有多个沥水孔；所述过滤盒内设有上大下小的过滤腔，所述样品储放盒嵌设在过滤腔上部的较大的进液腔口处，每个沥水孔均与过滤腔的进液腔口连通，在过滤腔下部较小的出液腔口处设有过滤网；所述样品钻井液回收盒置于过滤盒的下方，其进液口正对过滤腔的出液腔口；通过样品钻井液回收盒将勘探钻孔取样样品过滤的钻井液接收后，倒入钻井液引流装置内。

本发明较优的技术方案：所述系统还包括储液箱，所述储液箱用于回收处理后的钻井液的存放；所述储液箱的内部底面为坡面，且坡面底面的最低点邻近其中一侧壁，并在该侧壁底部设有排液闸口；所述沉淀箱为上敞口式箱体结构，邻近敞口面的其中一侧设有与第三过滤部件出液口相匹配的第二对接缺口，所述第三过滤部件的出液口与第二对接缺口密封对接，在沉淀箱内设有虹吸管，并通过虹吸管与储液箱连通，所述虹吸管的管口位于沉淀箱中部偏上。

本发明较优的技术方案：所述引流套管通过锥形对接口插入勘探钻孔的孔壁变径台阶；所述第一过滤部件为上窄下宽的槽体结构，上端设有进液窄口，下端设有出液宽口，其上端的进液窄口与循环引流槽其中一个槽口对接，出液宽口与第二过滤部件的进液口对接。

本发明较优的技术方案：所述第二过滤部件的方形过滤箱为上敞口式箱体结构，方形过滤箱邻近敞口的位置设有与第一过滤部件匹配的第一对接缺口，第一过滤部件的出液口与方形过滤箱的第一对接缺口对接；在方形过滤箱的箱体内设有水平过滤网，所述方形过滤箱的出液口设置在箱体侧面的底部，并在出液口设有竖向过滤网，所述水平过滤网设置在低于第一对接缺口、且高于竖向过滤网的位置；所述方形过滤箱的箱底为倾斜坡面，且倾斜坡面的低端邻近竖向过滤网。

本发明较优的技术方案：所述动力机构包括电机和设置在电机输出轴的主驱动皮带轮，所述电机通过电机固定架安装在箱体结构中部，所述主驱动皮带轮为双槽皮带轮；所述叶轮组件包括叶轮轴和分布在叶轮轴上的叶轮，所述叶轮轴水平安装在S型液体通道的拐弯处，其长度与S型液体通道的宽度相匹配，两端转动安装在箱体结构的侧壁上，其中一端伸出箱体结构，并在其伸出端设有键槽；所述箱体结构为长条形箱体，所述叶轮组件设有四组，分别设置在S型液体通道的起点部位、终点部位和两个转弯部位，四组叶轮组件两个一组分布在主驱动皮带轮的两侧，且同一侧的两组叶轮组件上下对应布设；所述传动机构包括分别设置在每组叶轮轴伸出箱体结构端部的传动齿轮以及分别安装在主驱动皮带轮的两个皮带安装槽内的第一传动皮带、第二传动皮带，设置在驱动皮带轮同一侧的两组叶轮轴上传动齿轮相互啮合，在驱动皮带轮每侧的任意一组叶轮轴上安装有传动轮，第一传动皮带和第二传动皮带分别与两个传动轮皮带传动连接；由电机通过第一传动皮带和第二传动皮带同时带动四组叶轮组件同时转动。

本发明较优的技术方案：所述钻井液引流装置还包括放液室，所述放液室内底面高于循环引流槽的内底面，所述循环引流槽为三通槽，设有三个槽口；所述循环引流槽的第一槽口与引流套管的上部连通，第三槽口与第一过滤部件上端进液口相连，将勘探钻孔钻孔取样过程中上返的钻井液及岩芯管剩余钻井液输送至第一过滤部件的进液窄口；所述循环引流槽的第二槽口与放液室连通，用于接收样品存放过滤装置过滤而出的钻井液。

本发明较优的技术方案：所述样品存放槽为半圆柱形凹槽，多个样品存放槽平行分布在样品储放盒内；所述过滤腔为倒梯形腔体，所述过滤盒卡设在过滤腔上部的大腔口处，所述过滤盒底部设有支撑立柱，所述样品钻井液回收盒位于过滤网的正下方。

为了达到上述技术目的，本发明提供了一种用于勘探钻孔的钻井液回收处理方法，所述方法使用上述用于勘探钻孔的钻井液回收处理系统对勘探钻孔取样过程中的钻井液进行回收利用，其具体步骤如下：

S1.钻机在钻孔处就位后，利用开孔粗径管干钻穿透地表硬化层形成勘探钻孔，随后在勘探钻孔孔口插入引流套管至支撑环板接触孔口周围孔壁硬化层地表，并将第一过滤部件、第二过滤部件、第三过滤部件、沉淀箱和储液箱依次按照好，置于钻机旁；

S2.更换细径取芯管，储液箱内加入钻井液后开始钻井液循环钻进进行钻孔取样，在钻孔取样过程中，泥浆泵从储液箱泵吸钻井液进入钻杆后，钻井液从孔底钻头流出携带切削物质沿孔壁上返，利用钻孔开孔后变径的操作，将引流套管下端插入孔壁变径处成为孔壁一部分，钻井液在引流套管里继续上返至循环引流槽后，经过循环引流槽流入第一过滤部件，再流入第二过滤部件内；

S3.当第二过滤部件的箱体中钻井液超过一半后，启动第三过滤部件的电机，电机通过传动机构，带动S型液体通道的每个拐点部位的叶轮组件转动，从而将钻井液吸入第三过滤部件的S型液体通道，在叶轮旋转作用力带动下，钻井液被过滤抬升至沉淀箱进液口高度并流入沉淀箱内，随着沉淀箱内钻井液液液面上升，与虹吸管连通后，在虹吸作用下，沉淀箱内上部清液被吸入到储液箱，继续循环。

本发明较优的技术方案：在钻进取样过程中，当岩芯管充满样品后，提钻并将岩芯管下口放置到样品储放盒的样品存放槽内，通过敲击或水压方式将样品取出并摆放与样品储放盒内，岩芯管中剩余的钻井液通过样品存放槽底面的沥水孔进入过滤盒，最终通过过滤网流入到样品钻井液回收盒中，然后将样品钻井液回收盒收集的钻井液倒入放液室中进行过滤回收。

本发明的放液室内底面高于循环引流槽内底面，避免钻井液倒流；本发明过滤盒内部为倒梯形空间，底部汇聚处放置过滤网，外部四周有立柱，支撑过滤盒离地；所述第一过滤部件，为倾斜坡面，坡面上有连续横向凹槽，坡顶为上窄口，坡底为下宽口，上窄下宽，上高下低，钻井液在坡面流通时，过流截面逐渐增大，流速逐渐减小，过流表面高低起伏，钻井液内携带的大粒径物质因流速变慢及摩擦力作用而滞留分离，剩余勘钻井液继续向下流入第二过滤部件。所述第二过滤部件为内含双重过滤网的方形过滤箱，钻井液自上流下，次大粒径物质被水平过滤网阻隔，钻井液流到过滤箱底，箱底面为微向右倾斜坡面，钻井液往底端出口流动，通过出口的竖向过滤网再次过滤，阻隔次一级粒径物质。

本发明中第三过滤部件内S型通道设过滤洗网，将微小颗粒阻隔于中部通道上端，之后上部通道继续向上流动，最终过滤液经过两次抬升进入第四过滤部件。所述第四过滤部件为沉淀箱及虹吸管，虹吸管连通沉淀箱和储液箱，虹吸管口位于沉淀箱中部偏上，钻井液流入到沉淀室后，颗粒向下移动，清液向上移动，随着沉淀箱中钻井液增多，钻井液清液液面接触虹吸管后，在虹吸作用下被吸入管内最终流向储液箱。所述储液箱用于钻井液的存放，泥浆泵在此泵吸钻井液用于钻进，回收过滤的钻井液流向此处继续循环利用。储液箱内部底面为坡面，坡底面靠近一侧壁，侧壁底有排液闸口，便于钻进结束后废弃钻井液排出。

本发明通过对勘探孔孔口上返携渣钻井液和取样岩芯管剩余勘探孔钻井液的100％回收、经过多级过滤、沉淀，获得清洁不含渣的勘探孔钻井液并将其返流到钻井液储液箱继续循环利用。本发明既可保证在城乡区域勘察时钻探作业范围内地表无钻井液排放、无污染，又可将携渣勘探孔钻井液及取芯管剩余勘探孔钻井液过滤沉淀循环利用，减少勘探孔钻孔过程中钻井液的整体用量。

附图说明

图1为本发明装置的整体结构示意图；

图2为钻井液引流部件结构示意图；

图3为钻井液引流部件剖面图；

图4为取样样品的存放过滤装置的结构示意图；

图5为取样样品的存放过滤装置的剖面图；

图6为第一过滤部件结构示意图；

图7为第二过滤部件结构示意图；

图8为第二过滤部件剖面图；

图9为第三过滤部件整体结构示意图；

图10为第三过滤部件S型通道的剖面图；

图11为第三过滤部件拆分结构示意图；

图12为第三过滤部件叶轮传动拆分结构示意图；

图13为第四过滤部件的结构示意图；

图14为储液箱的结构示意图。

图中：1-钻井液引流装置，11-引流套管，111-锥形对接口，112-支撑环板，12-循环引流槽，121-第一槽口，122-第二槽口，123-第三槽口，13-放液室；2-取样样品的存放过滤装置，21-样品储放盒，211-沥水孔，22-过滤盒，221-过滤腔，222-过滤网，23-样品钻井液回收盒；3-第一过滤部件，31-凹槽，32-进液窄口，33-出液宽口；4-第二过滤部件，41-水平过滤网，42-竖向过滤网，43-第一对接缺口，44-倾斜坡面；5-第三过滤部件，51-S型液体通道，52-箱体结构，53-过滤细网，54-动力机构，541-电机，542-电机固定架，543-主驱动皮带轮，544-电机传动轴，55-回转叶轮组，551-叶轮组，552-叶轮传动轴，553-键槽，56-第一传动皮带，57-第二传动皮带，58-传动齿轮，59-传动轮；6-沉淀箱，61-第二对接缺口，62-沉淀室，63-虹吸管；7-储液箱，71-排液闸口；8-勘探钻孔，81-孔壁变径台阶；9-孔壁硬化层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。附图1至图14采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本发明实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本发明的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例提供的一种用于勘探钻孔的钻井液回收处理系统，用于对勘探钻孔8钻孔取样过程中的钻井液进行回收利用，如图1所示，所述回收循环系统包括钻井液引流装置1、存放过滤装置2、第一过滤部件3、第二过滤部件4、第三过滤部件5、沉淀箱6和储液箱7。如图2和图3所示，所述钻井液引流装置1包括引流套管11、循环引流槽12和放液室13，所述引流套管11的下端设有锥形对接口111，并在锥形对接口111的分界部位设有支撑环板112；所述引流套管1通过锥形对接口111插入勘探钻孔8内，并通过支撑环板112坐落在勘探钻孔8孔口周围孔壁硬化层9上支撑引流套管11固定安装于勘探钻孔8孔口处，所述引流套管1通过锥形对接口111插入勘探钻孔8的孔壁变径台阶81，成为孔壁一部分。所述放液室13内底面高于循环引流槽12的内底面，避免钻井液倒流。所述循环引流槽12为三通槽，设有三个槽口；所述循环引流槽12的第一槽口121与引流套管11位于支撑环板112上部的区域连通，第三槽口123与第一过滤部件3上端进液口相连，所述循环引流槽12的第二槽口122与放液室13连通，用于接收样品存放过滤装置2过滤而出的钻井液。

实施例提供的一种用于勘探钻孔的钻井液回收处理系统，如图1、图4和图5所示，所述取样样品的存放过滤装置2包括样品储放盒21、过滤盒22及样品钻井液回收盒23，所述样品储放盒21置于过滤盒22内，在样品储放盒21内设有多个样品存放槽，每个样品存放槽的内槽面开设有多个沥水孔211；所述过滤盒22内设有上大下小的过滤腔221，所述样品储放盒21嵌设在过滤腔221上部的较大的进液腔口处，每个沥水孔211均与过滤腔221的进液腔口连通，在过滤腔221下部较小的出液腔口处设有过滤网222；所述样品钻井液回收盒23置于过滤盒22的下方，其进液口正对过滤腔221的出液腔口；通过样品钻井液回收盒23将勘探钻孔取样样品过滤的钻井液接收后，倒入钻井液引流装置1内。所述样品存放槽为半圆柱形凹槽，多个样品存放槽平行分布在样品储放盒21内；所述过滤腔221为倒梯形腔体，所述过滤盒22卡设在过滤腔221上部的大腔口处，所述过滤盒22底部设有支撑立柱，所述样品钻井液回收盒23位于过滤网222的正下方。

实施例提供的一种用于勘探钻孔的钻井液回收处理系统，如图1和图6所示，所述第一过滤部件3为上高下低的倾斜槽体，在槽体的倾斜底面连续设有横向凹槽31，所述第一过滤部件3上窄下宽，上端设有进液窄口32，下端设有出液宽口33，其上端的进液窄口32与循环引流槽12其中一个槽口对接，用于将勘探钻孔8钻孔取样过程中上返的钻井液引入第一过滤部件3内，出液宽口33与第二过滤部件4的进液口对接。如图7和图8所示，所述第二过滤部件4为内含双重过滤网的方形过滤箱，其进液口设置在过滤箱的上部，出液口设置在过滤箱的下部，且出液口与第三过滤部件5的进液口连通。所述第二过滤部件4的方形过滤箱为上敞口式箱体结构，方形过滤箱邻近敞口的位置设有与第一过滤部件3匹配的第一对接缺口43，第一过滤部件3的出液口与方形过滤箱的第一对接缺口43对接；在方形过滤箱的箱体内设有水平过滤网41，所述方形过滤箱的出液口设置在箱体侧面的底部，并在出液口设有竖向过滤网42，所述水平过滤网41设置在低于第一对接缺口43、且高于竖向过滤网42的位置；所述方形过滤箱的箱底为倾斜坡面44，且倾斜坡面的低端邻近竖向过滤网42。

实施例提供的一种用于勘探钻孔的钻井液回收处理系统，如图1、图9至图12所示，所述第三过滤部件包括倾斜设置的箱体结构52，所述箱体结构52的低端底部设有进液口，并与第二过滤部件4的出液口连通，所述箱体结构52的高端上部设有出液口，并与沉淀箱6的进液口连通；所述箱体结构51的进液口与出液口通过设置在箱体结构内的S型液体通道51连通，在S型液体通道51内设有过滤细网53，在S型液体通道51的每个拐点部位安装有叶轮组件55，并在箱体结构52上设有动力机构54，所述动力机构54通过传动机构带动每个拐点部位安装有叶轮组件55同时转动，将箱体结构52进液口的钻井液输送至出液口。所述动力机构54包括电机541和设置在电机输出轴的主驱动皮带轮543，所述电机541通过电机固定架542安装在箱体结构52中部，所述主驱动皮带轮543为双槽皮带轮；所述叶轮组件55包括叶轮轴552和分布在叶轮轴552上的叶轮551，所述叶轮轴552水平安装在S型液体通道51的拐弯处，其长度与S型液体通道51的宽度相匹配，两端转动安装在箱体结构52的侧壁上，其中一端伸出箱体结构，并在其伸出端设有键槽553；所述箱体结构52为长条形箱体，所述叶轮组件55设有四组，分别设置在S型液体通道51的起点部位、终点部位和两个转弯部位，四组叶轮组件55两个一组分布在主驱动皮带轮543的两侧，且同一侧的两组叶轮组件55上下对应布设；所述传动机构包括分别设置在每组叶轮轴552伸出箱体结构52端部的传动齿轮58以及分别安装在主驱动皮带轮543的两个皮带安装槽内的第一传动皮带56、第二传动皮带57，设置在驱动皮带轮543同一侧的两组叶轮轴552上传动齿轮58相互啮合，在驱动皮带轮543每侧的任意一组叶轮轴552上安装有传动轮59，第一传动皮带56和第二传动皮带57分别与两个传动轮59皮带传动连接；由电机541通过第一传动皮带56和第二传动皮带57同时带动四组叶轮组件55同时转动。

实施例提供的一种用于勘探钻孔的钻井液回收处理系统，如图1和图13所示，所述沉淀箱6为上敞口式箱体结构，邻近敞口面的其中一侧设有与第三过滤部件5出液口相匹配的第二对接缺口61，所述第三过滤部件5的出液口与第二对接缺口61密封对接，在沉淀箱6内设有虹吸管63，并通过虹吸管63与储液箱7连通，所述虹吸管63的管口位于沉淀箱6中部偏上。如图14所示，所述储液箱7用于回收处理后的钻井液的存放；所述储液箱7的内部底面为坡面，且坡面底面的最低点邻近其中一侧壁，并在该侧壁底部设有排液闸口71。

本发明的工作过程如下：通过钻井液引流装置1将勘探钻孔内携渣钻井液引入第一过滤部件，钻井液在第一过滤部件3的坡面流通时，过流截面逐渐增大，流速逐渐减小，过流表面高低起伏，钻井液内携带的大粒径物质因流速变慢及摩擦力作用而滞留分离，剩余钻井液继续向下流入第二过滤部4；第二过滤部件4内的水平过滤网41位于箱体中部水平方向，钻井液自进液口流下，次大粒径物质被阻隔，钻井液流到过滤箱底，箱底面为微向右倾斜坡面，钻井液往右下侧流动至较低端的出液口并进入第三过滤部件5的S型液体通道，出液口的竖向过滤网42再次阻隔小粒径物质。第三过滤部件5依靠电机541控制驱动皮带轮543转动，通过第一传动皮带56和第二传动皮带57将动力传递到电机541两侧两个叶轮轴552上的传动轮59，传动轮59带动对应的叶轮轴552转动，叶轮轴552将动力传递到叶轮551及安装在叶轮轴上的传动齿轮58，传动齿轮58带动与其啮合的传动齿轮反方向转动，从而将动力传递到该叶轮组件55下方相邻的叶轮组件上，同时带动与其相邻的叶轮组件转动，实现由电机541同时带动四组叶轮组件55转动。第三过滤部件5内的钻井液在回转叶轮作用下，底部通道向上流动，中部通道向下流动，同时在中部通道再设过滤细网53，将微小颗粒阻隔于中部通道上端，之后上部通道继续向上流动，最终钻井液经过两次抬升流入第四过滤部件6。所述第四过滤部件6为沉淀箱和虹吸管63，虹吸管连通沉淀箱和储液箱7，虹吸管口位于沉淀箱中部偏上，钻井液从第二对接缺口61流入到沉淀室后，颗粒向下移动，清液向上移动，随着沉淀箱中钻井液增多，钻井液清液液面接触虹吸管63后，在虹吸作用下被吸入管内最终流向储液箱7。所述储液箱7用于钻井液的存放，泥浆泵在此泵吸钻井液用于钻进，回收过滤的钻井液流向此处继续循环利用。储液箱内部底面为坡面，坡底面靠近一侧壁，侧壁底有排液闸口71，便于钻进结束后废弃钻井液排出。

实施例提供的一种用于勘探钻孔的钻井液回收处理方法，所述方法使用上述用于勘探钻孔的钻井液回收处理系统对勘探钻孔取样过程中的钻井液进行回收利用，其具体步骤如下：

S1.钻机在钻孔处就位后，利用开孔粗径管干钻穿透地表硬化层形成勘探钻孔，随后在勘探钻孔孔口插入引流套管至支撑环板接触孔口周围孔壁硬化层地表，并将第一过滤部件、第二过滤部件、第三过滤部件、沉淀箱和储液箱依次按照好，置于钻机旁；

S2.更换细径取芯管，储液箱内加入钻井液后开始钻井液循环钻进进行钻孔取样，在钻孔取样过程中，泥浆泵从储液箱泵吸钻井液进入钻杆后，钻井液从孔底钻头流出携带切削物质沿孔壁上返，利用钻孔开孔后变径的操作，将引流套管下端插入孔壁变径处成为孔壁一部分，钻井液在引流套管里继续上返至循环引流槽后，经过循环引流槽流入第一过滤部件，再流入第二过滤部件内；

S3.当第二过滤部件的箱体中钻井液超过一半后，启动第三过滤部件的电机，电机通过传动机构，带动S型液体通道的每个拐点部位的叶轮组件转动，从而将钻井液吸入第三过滤部件的S型液体通道，在叶轮旋转作用力带动下，钻井液被过滤抬升至沉淀箱进液口高度并流入沉淀箱内，随着沉淀箱内钻井液液液面上升，与虹吸管连通后，在虹吸作用下，沉淀箱内上部清液被吸入到储液箱，继续循环。

S4.钻机持续钻进，孔口上返的钻井液不断流向过滤装置最终返回到储液箱内进一步循环；岩芯管充满样品后，提钻并回收管内的剩余钻井液。然后继续下钻钻进，最终钻至设计孔深，钻进结束，将过滤部件中的钻井液循环至储液箱。储液箱排液闸口处连接软管将废弃钻井液排到市政污水管网中，清理各过滤网及箱体内的钻屑。

S5.在钻进取样过程中，当岩芯管充满样品后，提钻并将岩芯管下口放置到样品储放盒的样品存放槽内，通过敲击或水压方式将样品取出并摆放与样品储放盒内，岩芯管中剩余的钻井液通过样品存放槽底面的沥水孔进入过滤盒，最终通过过滤网流入到样品钻井液回收盒中，然后将样品钻井液回收盒收集的钻井液倒入放液室中进行过滤回收。

本发明专利针对城乡区域勘察外业钻探时极高安全文明环保施工要求，提出一种具有环保节水结构的勘察钻机作业装置及其操作方法，该装置及方法，既可保证在城乡区域勘察时钻探作业范围内地表无钻井液排放、无污染，又可将携渣钻井液及取芯管剩余钻井液过滤沉淀循环利用，减少钻井液的整体用量。实际推广应用于某市政供水项目勘察工程钻探现场后，采用本专利的钻机在钻进过程中，钻井液在装置内可正常过滤循环，在作业范围内地表未有钻井液泄露造成污染，同时钻井液的消耗量也仅为不采用该方法钻机消耗量的1/2～1/3,钻孔深度越深，差异越大。

以上所述，只是本发明的一个实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。