一种含天然气水合物的沉积物孔隙水现场快速采集装置制造方法及图纸

含天然气水合物的沉积物孔隙水现场快速采集装置包括至少一单列采集装置，各采集装置独立或共用真空泵及压力平衡、温度平衡、液压系统和气体采集系统；保温保压存储设备的腔体内至少有一滤网、两级滤膜及密封阀；一进行孔隙水压榨的伸缩密闭活塞，其受控于液压动力系统；孔隙水采集系统收集孔隙水；存储设备通过控制阀件与孔隙水采集系统连接活塞与存储设备密封阀配套使用；压力平衡及温度平衡系统均与存储设备中的腔体连通；真空泵与气体和孔隙水采集系统连接；各列采集装置通过嵌入式支架单独或组合固定。解决了原位岩芯在采集过程中受到破坏导致沉积物物性改变及孔隙水易被海水污染的问题，减少原位岩芯的转移步骤，确保原位岩芯的原位状态。

A kind of on-site rapid collection device for pore water of sediment containing gas hydrate

【技术实现步骤摘要】
一种含天然气水合物的沉积物孔隙水现场快速采集装置
本技术涉及天然气水合物领域，尤其涉及一种含天然气水合物的沉积物孔隙水现场快速采集装置。
技术介绍
天然气水合物作为全新的清洁能源，分布广、储藏量大、能量密度高，被誉为“未来能源”。但是天然气水合物高压低温的成藏特性使之主要分布在300-4000m水深的海洋和陆地冻土区。因此天然气水合物的勘探开发至关重要。而利用对地球化学异常的观测是天然气水合物勘探的一种重要手段，孔隙水中甲烷浓度、离子组分等指标参数是地球化学异常的重要组成部分。沉积物孔隙水是物质交换、离子间生物化学反应的场所，一定程度上可以反映矿物成藏特性，目前沉积物的孔隙水采集分为两类，一是破坏性采样，即通过压榨、离心、真空抽滤等手段获取；二是原位采样，主要通过吸杯法等微量取样。目前海域含天然气水合物的沉积物孔隙水取样多是常压下破坏性取样，这样会导致沉积物物性状态发生变化，测试数据与原位成藏数据不一致，无法进行成藏模拟实验，不利于成藏机理的深入研究。此外，海底含天然气水合物的沉积物孔隙水直接采样难度较大，容易被底层海水污染，采样设备昂贵，海底作业成本高。沉积物孔隙水原位气密采集系统(CN101398349A)提供一种在原地直接采集沉积物孔隙水，气密保存的技术，保证了采集的沉积物孔隙水及其溶解气样品。海底沉积物孔隙水液压装置(CN105547748A)公开了一种包括机架、液压装置、压榨器以及孔隙水收集器在内的一种孔隙水液压装置。此装置特点在于装卸方便、压榨高效快速、密封效果好。一种海底孔隙水采集装置(CN205719653U)提供了一种包括采样柱、采样瓶、储样室等在内的采样装置。此装置可以实现依次取样，各储样室独立取样，避免海水污染，提高孔隙水样品分辨率。耐用型孔隙水压榨器(CN205246385U)公开了包括压头、外筒、底座在内的压榨器。此装置拆卸外筒和底座便利，及其耐用可靠。从上述各专利公开技术方案中，易知上述各个采集技术方案均为破坏性采集方式，即使对采集装置进行改进，也存在在采集过程中由于通过压榨、离心和真空抽滤的方式采样，原位岩芯在采集过程中瞬时受到破坏，使得沉积物物性改变以及孔隙水易被海水污染的问题。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种含天然气水合物的沉积物孔隙水现场快速采集装置，用以解决原位岩芯在采集过程中瞬时受到破坏使得沉积物物性改变以及孔隙水易被海水污染的问题。为了实现上述目的，本技术提供了一种含天然气水合物的沉积物孔隙水现场快速采集装置，其包括有一个以上的单列采集装置，各列采集装置均独自配设或共用配设压力平衡系统、温度平衡系统、液压动力系统、气体采集系统和真空泵；各单列采集装置中包括有以下组件：一保温保压存储设备，其至少包括有一个腔体，腔体内至少置有一个滤网及两级滤膜，两级滤膜分置于滤网的上、下侧，腔体的入口端和出口端分别置有一密封阀，至少在入口端的密封阀内侧置有内衬垫；一可进入该保温保压存储设备内进行孔隙水压榨的伸缩密闭活塞；一用于收集压榨所得孔隙水的孔隙水采集系统，该孔隙水采集系统置于保温保压存储设备出水口的下方；所述保温保压存储设备的入口端通过所述控制阀件与一孔隙水采集系统连接，所述的伸缩密闭活塞与所述保温保压存储设备上部入口端的密封阀配套使用；所述的压力平衡系统及温度平衡系统均与所述的各保温保压存储设备中的腔体连通；所述各保温保压存储设备中的伸缩密闭活塞受控于所述的液压动力系统；所述真空泵分别与所述气体采集系统和所述孔隙水采集系统通过管路连接；各单列采集装置分别一个嵌入式支架固定，该嵌入式支架的形状与所述的各单列采集装置的轮廓相匹配；或各单列采集装置相互一起整体通过一个嵌入式支架固定，该嵌入式支架的形状与它们整体轮廓相匹配。作为上述技术方案的优选，较佳的，压力平衡系统装设有非易燃气体，所述压力平衡系统通过管路与所述腔体连通，当所述液压动力系统的动作时，所述压力平衡系统配合所述液压动力系统动作，使得所述腔体内的压力与所述保温保压存储设备内的含天然气水合物的沉积物的压力一致。作为上述技术方案的优选，较佳的，所述温度平衡系统包括有一组循环组件，循环组件与保温保压存储设备接触，使得所述腔体温度与含天然气水合物的沉积物的温度一致。作为上述技术方案的优选，较佳的，孔隙水采集系统包括孔隙水采集装置和外设孔隙水采集组件，所述孔隙水采集装置与外设孔隙水采集组件连接。作为上述技术方案的优选，较佳的，所述气体采集系统与一外置气样袋通过气路连接。作为上述技术方案的优选，较佳的，复数个单列采集装置通过共用同一个所述压力平衡系统、同一个所述温度平衡系统、所述真空泵和所述液压动力系统构成采集装置阵列。本技术技术方案提供了一种含天然气水合物的沉积物孔隙水现场快速采集装置，包括，至少一个单列采集装置，各采集装置均独自配设或共用压力平衡系统、温度平衡系统、液压动力系统、气体采集系统和真空泵，还包括：一保温保压存储设备：腔体，腔体内至少置有一个滤网及两级滤膜，腔体的入口端和出口端分别有密封阀以及内衬垫；一进行孔隙水压榨的伸缩密闭活塞；孔隙水采集系统收集孔隙水，该孔隙水采集系统置于保温保压存储设备出水口的下方；上述存储设备通过控制阀件与一孔隙水采集系统连接上述活塞与存储设备上部入口端的密封阀配套使用；压力平衡系统及温度平衡系统均与存储设备中的腔体连通；各储设备中的伸缩密闭活塞受控于所述的液压动力系统；真空泵分别与气体采集系统和孔隙水采集系统通过管路连接；各单列采集装置分别一个嵌入式支架固定，该嵌入式支架的形状与所述的各单列采集装置的轮廓相匹配；或各单列采集装置相互一起整体通过一个嵌入式支架固定。解决了原位岩芯在采集过程中瞬时受到破坏，使得沉积物物性改变以及孔隙水易被海水污染的问题，相对于现有技术减少原位岩芯的转移步骤，能够确保原位岩芯的原位状态。具体的，本技术技术方案的优点为：1、通过切割直接获取原位岩芯，不采取压榨、离心、真空抽滤等手段采集原位岩芯，最大程度保证了原位岩芯的完整性和其原位状态。2、在密闭环境中从原位岩芯中采集气体和孔隙水，保证了采集的气体和孔隙水的纯净度。3、由于在提取气体和孔隙水的过程中保证采集装置内部的温度及压力与外部一致，最大程度的保证了采集的气体和孔隙水的原始物性。附图说明为了更清楚地说明本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介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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为本技术含天然气水合物的沉积物孔隙水现场快速采集装置中单独保温保压存储设备的结构示意图。图1a为图1所示的保温保压存储设备的分解结构示意图。图1b为第一密封阀的结构示意图(正面)。图1c为滤网的结构示意图(正面)。图2为本技术含天然气水合物的沉积物孔隙水现场快速采集装置中单列采集装置的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含天然气水合物的沉积物孔隙水现场快速采集装置，其特征在于，其包括有一个以上的单列采集装置，各列采集装置均独自配设或共用配设压力平衡系统、温度平衡系统、液压动力系统、气体采集系统和真空泵；/n所述的各单列采集装置中包括有以下组件：/n一保温保压存储设备，其至少包括有一个腔体，腔体内至少置有一个滤网及两级滤膜，两级滤膜分置于滤网的上、下侧，腔体的入口端和出口端分别置有一密封阀，至少在入口端的密封阀内侧置有内衬垫；/n一可进入该保温保压存储设备内进行孔隙水压榨的伸缩密闭活塞；/n一用于收集压榨所得孔隙水的孔隙水采集系统，该孔隙水采集系统置于所述保温保压存储设备出水口的下方；/n所述保温保压存储设备的入口端通过一控制阀件与所述的孔隙水采集系统连接，所述的伸缩密闭活塞与所述保温保压存储设备上部入口端的密封阀配套使用；/n所述的压力平衡系统及温度平衡系统均与所述的各保温保压存储设备中的腔体连通；所述各保温保压存储设备中的伸缩密闭活塞受控于所述的液压动力系统；所述真空泵分别与所述气体采集系统和所述孔隙水采集系统通过管路连接；/n所述的各单列采集装置分别通过一个嵌入式支架固定，该嵌入式支架的形状与所述的各单列采集装置的轮廓相匹配；或所述的各单列采集装置相互一起整体通过一个嵌入式支架固定，该嵌入式支架的形状与它们整体轮廓相匹配。/n...

【技术特征摘要】
1.一种含天然气水合物的沉积物孔隙水现场快速采集装置，其特征在于，其包括有一个以上的单列采集装置，各列采集装置均独自配设或共用配设压力平衡系统、温度平衡系统、液压动力系统、气体采集系统和真空泵；
所述的各单列采集装置中包括有以下组件：
一保温保压存储设备，其至少包括有一个腔体，腔体内至少置有一个滤网及两级滤膜，两级滤膜分置于滤网的上、下侧，腔体的入口端和出口端分别置有一密封阀，至少在入口端的密封阀内侧置有内衬垫；
一可进入该保温保压存储设备内进行孔隙水压榨的伸缩密闭活塞；
一用于收集压榨所得孔隙水的孔隙水采集系统，该孔隙水采集系统置于所述保温保压存储设备出水口的下方；
所述保温保压存储设备的入口端通过一控制阀件与所述的孔隙水采集系统连接，所述的伸缩密闭活塞与所述保温保压存储设备上部入口端的密封阀配套使用；
所述的压力平衡系统及温度平衡系统均与所述的各保温保压存储设备中的腔体连通；所述各保温保压存储设备中的伸缩密闭活塞受控于所述的液压动力系统；所述真空泵分别与所述气体采集系统和所述孔隙水采集系统通过管路连接；
所述的各单列采集装置分别通过一个嵌入式支架固定，该嵌入式支架的形状与所述的各单列采集装置的轮廓相匹配；或所述的各单列采集装置相互一起整体通过一个嵌入式支架固定，该嵌入式支架的形状与它们整体轮廓相匹配。

【专利技术属性】
技术研发人员：沈斌，黄春华，张小涛，许智超，杨佳佳，
申请(专利权)人：国家地质实验测试中心，
类型：新型
国别省市：北京;11