取样装置和取样方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种取样装置和取样方法，涉及可燃冰技术领域，该取样装置包括取样容器、取样杆组件以及调压组件；调压组件与取样容器连接；取样容器的一侧具有用于与岩心罐可拆卸连接的第一连接部，第一连接部具有可开闭的连通孔；取样杆组件位于取样容器的与第一连接部相对的一侧，取样杆组件的第一端位于取样容器内，用于抓取样品，取样杆组件的第二端位于取样容器外，取样杆组件能沿自身轴线方向相对取样容器移动，以使第一端经由连通孔伸入岩心罐并进行取样，本发明专利技术实施例提供的取样装置和取样方法用于向岩心罐内抓取实验分析用可燃冰样品，操作方便，有助于提高后续可燃冰实验的指导意义。

Sampling device and method

【技术实现步骤摘要】
取样装置和取样方法
本专利技术实施例涉及可燃冰
，尤其涉及一种取样装置和取样方法。
技术介绍
天然气水合物又称可燃冰，是一种可开采的清洁能源，分布于海底或陆域的永久冻土中。为便于安全开采可燃冰，工作人员通常会从待开采海底或冻土内挖取可燃冰，用于研究该处温度、压力等环境条件；挖取的可燃冰通常存储于岩心罐内。为便于安全开采可燃冰，通常会进行原位渗流实验等，以测绘可燃冰内的空隙、空隙形状以及可燃冰在可燃冰上的附着形态。而由于可燃冰需要存储于高压低温的环境中，为防止岩心罐内的可燃冰分解，工作人员通常采用更为简便的人工生成可燃冰的方式。生成装置可以包括：生成容器和天然气储存罐，生成装置置于2℃-4℃的实验环境中，生成容器中放有沙砾，天然气储存罐与生成容器连通，通过向生成容器内注水模拟可燃冰生成的高压条件，以促进可燃冰的生成。然而，利用生成装置生成的可燃冰在沙砾上的附着形态与海底或冻土中挖取的可燃冰的形态存在差异，利用人工生成的可燃冰得出的实验结论对可燃冰的开采指导意义差。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术实施例提供一种取样装置和取样方法，用于从岩心罐内抓取可燃冰样品，操作方便，提高可燃冰实验的指导意义。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：本专利技术实施例的第一方面提供一种取样装置，其包括：取样容器、取样杆组件以及调压组件；所述调压组件与所述取样容器连接，用于调节所述取样容器内的压力；所述取样容器的一侧具有用于与岩心罐可拆卸连接的第一连接部，所述第一连接部具有可开闭的连通孔；所述取样杆组件位于所述取样容器的与所述第一连接部相对的一侧，所述取样杆组件的第一端位于所述取样容器内，且所述取样杆组件的第一端用于抓取可燃冰样品，所述取样杆组件的第二端位于所述取样容器外，所述取样杆组件能沿自身轴线方向相对所述取样容器移动，以使所述取样杆组件的第一端经由所述连通孔伸入所述岩心罐并进行取样。如上所述的取样装置，其中，所述取样杆组件包括：取样杆；所述取样杆的第一端具有用于容纳可燃冰样品的取样腔，所述取样腔沿所述取样杆的轴线方向延伸，且所述取样腔具有朝向所述连通孔的开口。如上所述的取样装置，其中，所述取样腔的侧壁上具有锁止段，所述锁止段的截面径向尺寸从靠近所述开口的一端到背离所述开口的一端逐渐增大；所述锁止段内具有可相对所述取样腔沿所述取样杆轴线方向移动的弹性卡环，所述弹性卡环的内缘用于卡固可燃冰样品；当所述弹性卡环位于所述锁止腔靠近所述开口的一端时，所述弹性卡环的外缘与所述锁止段的腔壁抵接，以将所述可燃冰样品固定在所述锁止段内。如上所述的取样装置，其中，所述取样杆还具有凸出于所述取样杆外壁面的限位部，所述限位部能与所述取样容器的内壁面接触；且所述限位部到所述取样杆的第一端的长度小于所述取样容器沿所述取样杆轴线方向的延伸长度。如上所述的取样装置，其中，所述取样杆的第二端具有用于与驱动件连接的第二连接部，所述驱动件用于带动所述取样杆绕自身轴线转动。如上所述的取样装置，其中，所述取样杆组件还包括：推杆；所述取样杆上具有连接孔，所述连接孔沿所述取样杆的轴线方向延伸并贯穿所述取样腔的底壁面，所述推杆穿设在所述连接孔内；所述推杆可相对所述取样杆滑动，使得所述推杆靠近所述取样腔的一端能伸入于所述取样腔内或者收回至所述连接孔内。如上所述的取样装置，其中，所述推杆靠近所述取样腔的一端具有凸出于所述推杆外表面的抵顶部，所述抵顶部的顶面用于顶推所述可燃冰样品。如上所述的取样装置，其中，所述第一连接部包括：用于与所述岩心罐可拆卸连接的连接件、以及设置在所述取样容器内的取样阀；所述取样阀包括：阀座以及可转动连接于所述阀座内的阀体；所述阀座具有用于容纳所述阀体的容纳腔，所述容纳腔与所述取样容器连通；所述连通孔位于所述阀体上。如上所述的取样装置，其中，所述调压组件包括：储存罐；所述储存罐通过连通管路与所述取样容器连通，且所述储存罐用于储存调压液体；所述连通管路上具有用于泵送所述调压液体的输送泵、以及用于读取所述取样容器内压力的压力表。与现有技术相比，本专利技术实施例提供的取样装置具有如下优点：本专利技术实施例提供的取样装置包括取样容器，取样容器通过第一连接部与岩心罐连接，且第一连接部具有可开闭的连通孔，连通孔关闭时，取样容器处于密封状态，当第一连接部与岩心罐连接且连通孔处于打开状态时，取样容器与岩心罐连通；取样容器背离第一连接部的一侧具有取样杆组件，取样杆组件的第一端位于取样容器内，取样杆组件的第二端位于取样容器外；当第一连接部与岩心罐连接且连通孔处于打开状态时，取样杆组件相对取样容器移动使其第一端伸入岩心罐内抓取可燃冰样品，抓取完成后，取样杆组件可以向背离岩心罐的一侧移动，使其第一端收回至取样容器内，关闭连通孔；取样过程中，能使得取样容器内的压力在预设范围内，使岩心罐内的可燃冰以及抓取的可燃冰样品均保持在稳定状态，且原位渗流实验均采用从海底或冻土中挖取的可燃冰，实验精度高，指导意义大。本专利技术实施例的第二方面提供一种取样方法，其包括：通过调压组件调节取样容器内的压力，使所述取样容器内的压力与岩心罐内的压力的差值小于预设阈值；连通所述取样容器与所述岩心罐，并将取样杆组件的第一端伸入于所述岩心罐内；通过所述取样杆组件抓取可燃冰样品；将所述取样杆组件的第一端收回至所述取样容器内，并断开所述取样容器与所述岩心罐的连接。本专利技术实施例提供的取样方法应用于上述取样装置，使得在取样过程中，岩心罐内的可燃冰以及抓取的可燃冰样品均保持在稳定状态。除了上面所描述的本专利技术实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本专利技术实施例提供的取样装置和取样方法所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一提供的取样装置的结构示意图一；图2为本专利技术实施例一提供的取样装置的结构示意图二；图3为锁止段的结构示意图；图4为取样装置与岩心罐连接的结构示意图；图5为取样杆组件从岩心罐中抓取可燃冰样品的结构示意图；图6为取样装置将可燃冰样品送入实验装置内的结构示意图；图7为本专利技术实施例二提供的取样方法的流程示意图。附图标记：10：取样容器；11：第一连接部；111：连接件；112：取样阀；1121：阀座；1122：阀体；12：连通孔；20：取样杆组件；21：取样杆；211：取样腔；212：开口；213：锁止段；214：弹性卡环；215：限位部；216：第二连接部；217：连接孔；22：推杆；221：抵顶部；30：调压组件；31：储存罐；32：输送泵；33：压力表；40：岩心罐；41：可燃冰本体；42：可燃冰样品；43：实验装置。具体实施方式为了使本专利技术实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种取样装置，其特征在于，包括：取样容器、取样杆组件以及调压组件；所述调压组件与所述取样容器连接，用于调节所述取样容器内的压力；所述取样容器的一侧具有用于与岩心罐可拆卸连接的第一连接部，所述第一连接部具有可开闭的连通孔；所述取样杆组件位于所述取样容器的与所述第一连接部相对的一侧，所述取样杆组件的第一端位于所述取样容器内，且所述取样杆组件的第一端用于抓取可燃冰样品，所述取样杆组件的第二端位于所述取样容器外，所述取样杆组件能沿自身轴线方向相对所述取样容器移动，以使所述取样杆组件的第一端经由所述连通孔伸入所述岩心罐并进行取样。

【技术特征摘要】
1.一种取样装置，其特征在于，包括：取样容器、取样杆组件以及调压组件；所述调压组件与所述取样容器连接，用于调节所述取样容器内的压力；所述取样容器的一侧具有用于与岩心罐可拆卸连接的第一连接部，所述第一连接部具有可开闭的连通孔；所述取样杆组件位于所述取样容器的与所述第一连接部相对的一侧，所述取样杆组件的第一端位于所述取样容器内，且所述取样杆组件的第一端用于抓取可燃冰样品，所述取样杆组件的第二端位于所述取样容器外，所述取样杆组件能沿自身轴线方向相对所述取样容器移动，以使所述取样杆组件的第一端经由所述连通孔伸入所述岩心罐并进行取样。2.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于，所述取样杆组件包括：取样杆；所述取样杆的第一端具有用于容纳所述可燃冰样品的取样腔，所述取样腔沿所述取样杆的轴线方向延伸，且所述取样腔具有朝向所述连通孔的开口。3.根据权利要求2所述的取样装置，其特征在于，所述取样腔的侧壁上具有锁止段，所述锁止段的截面径向尺寸从靠近所述开口的一端到背离所述开口的一端逐渐增大；所述锁止段内具有可相对所述取样腔沿所述取样杆轴线方向移动的弹性卡环，所述弹性卡环的内缘用于卡固所述可燃冰样品；当所述弹性卡环位于所述锁止段靠近所述开口的一端时，所述弹性卡环的外缘与所述锁止段的腔壁抵接，以将所述可燃冰样品固定在所述锁止段内。4.根据权利要求2所述的取样装置，其特征在于，所述取样杆还具有凸出于所述取样杆外壁面的限位部，所述限位部能与所述取样容器的内壁面接触；且所述限位部到所述取样杆的第一端的长度小于所述取样容器沿所述取样杆轴线方向的延伸长度。5.根据权利要求2所述的取样装置，其特征在于，所述取样杆的第二端具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：周润青，杨继进，李国梁，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11