一种海底土壤取样器制造技术

本发明专利技术公开了一种海底土壤取样器，涉及石油天然气技术领域，包括取样壳体，取样壳体的底部安装有取芯钻头，取样壳体内还设置有样品腔，样品腔位于取芯钻头的上方，取样壳体上还开设有出液口，样品腔的顶部与出液口连通；取样壳体内由上至下依次设置有液流换向器、内缸以及承力件，内缸内安装有活塞，活塞的底部连接有活塞杆；取样壳体的顶部设置有进液口，进液口用于与进液管连接；液流换向器与进液口以及内缸连接，且液流换向器能够调节由进液口进入的液体的流动方向；承力件与取样壳体连接，液流换向器上设置有排空孔，排空孔与出液口连接。本发明专利技术能够依靠液体能量完成取样，避免了钻机钻柱的使用，减小作业时间，节约成本。节约成本。节约成本。

【技术实现步骤摘要】
一种海底土壤取样器


[0001]本专利技术涉及石油天然气
，特别是涉及一种海底土壤取样器。

技术介绍

[0002]近年来，随着人类对石油需求量的增大，陆地石油产量的日趋萎缩，石油开采转向海洋已成为必然趋势。海洋油气开采进入黄金期，海洋是未来发现大型油气田可能性最大的领域。针对油气田开发需求，需要解决在复杂的海洋环境载荷作用下的平台漂移界限、导管入泥深度、井口稳定性及强度等问题，这些都需要用到海底土壤力学数据。而海底土壤力学数据通过对海底土壤采样再送到实验室进行力学实验获得，故海底土壤取样器的研制被提出。
[0003]目前，海底表层沉积物取样器需要通过钻机钻柱的带动来实现取样，作业面积较大，增加了搬运等成本且施工困难；而且取样器需要与钻杆进行接卸，增加了作业时间，作业成本较高。
[0004]因此，提供一种新型的海底土壤取样器，以解决现有技术中所存在的上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种海底土壤取样器，以解决现有技术中所存在的上述问题，能够依靠液体能量完成取样，避免了钻机钻柱的使用，减小作业时间，节约成本。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]本专利技术提供一种海底土壤取样器，包括取样壳体，所述取样壳体的底部安装有取芯钻头，所述取样壳体内还设置有样品腔，所述样品腔位于所述取芯钻头的上方，所述取样壳体上还开设有出液口，所述样品腔的顶部与所述出液口连通；所述取样壳体内由上至下依次设置有液流换向器、内缸以及承力件，所述内缸内安装有活塞，所述活塞将所述内缸的腔体分隔为上腔体和下腔体，所述活塞的底部连接有活塞杆；所述取样壳体的顶部设置有进液口，所述进液口用于与进液管连接；
[0008]所述液流换向器与所述进液口以及所述内缸连接，且所述液流换向器能够调节由所述进液口进入的液体的流动方向，使所述液体进入所述内缸的所述上腔体或所述下腔体；所述承力件与所述取样壳体连接，所述活塞杆向下运动时能够对所述承力件进行冲击；所述液流换向器上设置有排空孔，所述排空孔与所述出液口连接。
[0009]优选的，所述液流换向器的顶部设置有喷嘴，所述喷嘴与所述进液口连通；所述液流换向器内设置液流输出道，所述喷嘴的下方设置有分流劈，所述分流劈将所述液流输出道分为第一输出道和第二输出道，所述喷嘴喷出的液体能够进入所述第一输出道或所述第二输出道，所述第一输出道和所述第二输出道之间通过隔板隔开；所述第一输出道和所述第二输出道分别与所述内缸的上腔体和下腔体连接，且均与所述排空孔连接；
[0010]所述第一输出道和所述第二输出道还均连接有一信号道，所述信号道连接有控制道，所述控制道与所述液流输出道的顶部连接，以改变所述液体的流动方向。
[0011]优选的，所述活塞杆伸出所述内缸的一端连接有冲击件，所述活塞杆能够通过所述冲击件对所述承力件进行冲击。
[0012]优选的，所述冲击件采用冲锤，所述承力件采用砧子。
[0013]优选的，所述取样壳体包括由上至下依次进行连接的外缸、冲击件外管以及岩心外管，所述外缸的顶部用于与所述进液管连接，所述取芯钻头安装于所述岩心外管的底部。
[0014]优选的，所述外缸的顶部安装有上接头，所述上接头用于与所述进液管连接，所述进液口设置于所述上接头上；所述外缸的底部通过中接头与所述冲击件外管的顶部连接，所述冲击件外管的底部通过下接头与所述岩心外管的顶部连接，所述承力件安装于所述冲击件外管与所述下接头之间。
[0015]优选的，所述岩心外管内还安装有岩心内管，所述岩心内管的顶部与所述承力件连接，所述岩心内管与所述岩心外管之间形成有出液腔，所述出液口设置于所述岩心外管上，所述出液口与所述出液腔连通；所述承力件上设置有承力件孔道，所述排空孔通过所述承力件孔道与所述出液腔连通。
[0016]优选的，所述承力件的底部设置有液体腔，所述液体腔与所述样品腔连通，且所述液体腔与所述出液腔连通。
[0017]优选的，所述液体腔的底部设置有单向阀，所述样品腔内的液体能够通过所述单向阀进入到所述液体腔内。
[0018]优选的，所述取芯钻头内设置有与其大小相匹配的封堵件，所述封堵件位于所述样品腔的下方，能够对所述样品腔的下方进行封堵；所述封堵件的一端通过连接件与所述取芯钻头的内壁转动连接，且所述连接件能够限制所述封堵件只能向上转动。
[0019]优选的，所述海底土壤取样器的外侧套装有支架。
[0020]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0021]1、本专利技术取样壳体的顶部用于连接进液管，通过进液管通入液体，液体在液流换向器的作用下，来回进入内缸的上腔体和下腔体，从而能够带动内缸内的活塞上下往复运动，当活塞向下运动时，能够冲击承力件，从而带动取样壳体以及取芯钻头向下运动进行取样；本专利技术海底土壤取样器取样依靠液体能量完成取样，无钻机钻柱，减少了作业面积，减少了设备，节约了搬运等成本且施工方便；
[0022]2、本专利技术海底土壤取样器通过进水管下入，无接卸钻杆工序，减少了接卸钻杆时间，节省了作业成本。
[0023]本专利技术其它技术方案相对于现有技术还取得了以下技术效果：
[0024]1、本专利技术取芯钻头中设计有封堵件，减少了土样上提过程中的丢失；
[0025]2、本专利技术土样进入岩心内管后，土样上面的流体将砧子底部的单向阀顶起冲开，进入到砧子的液体腔内，经砧子上径向设置的孔进入到岩心内管与岩心外管之间的出液腔内，直到底部，从岩心外管的出液口排出；上提取样器，单向阀关闭，堵死流体进入土样上方的通道，避免了干扰。
附图说明
[0026]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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
[0027]图1为根据本专利技术实施方案示出的海底土壤取样器结构图；
[0028]图2为根据本专利技术实施方案示出的海底土壤取样器冲击工作原理线路示意图；
[0029]图3为根据本专利技术实施方案示出的液流换向器结构图；
[0030]图4为根据本专利技术实施方案示出的液流换向器N
‑
N剖面图。
[0031]附图标记说明：1.上接头；2.外缸；3.液流换向器；301.喷嘴；4.内缸；401.受流口；402.内缸流道；5.活塞；6.缸套；7.缸盖；8.中接头；9.冲击件外管；10.冲锤；11.砧子；1101.承力件孔道；12.钢球；13.阀座；14.下接头；15.塑料内管；16.金属内管；17.岩心外管；18.取芯钻头；19.岩心内管；A.右输出道；B.右信号道；C.右控制道；D.左输出道；E.左信号道；F.左控制道；G.排空孔；H.排空孔水道。
具体实施方式
[0032]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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海底土壤取样器，包括取样壳体，所述取样壳体的底部安装有取芯钻头，所述取样壳体内还设置有样品腔，所述样品腔位于所述取芯钻头的上方，所述取样壳体上还开设有出液口，所述样品腔的顶部与所述出液口连通；其特征在于，所述取样壳体内由上至下依次设置有液流换向器、内缸以及承力件，所述内缸内安装有活塞，所述活塞将所述内缸的腔体分隔为上腔体和下腔体，所述活塞的底部连接有活塞杆；所述取样壳体的顶部设置有进液口，所述进液口用于与进液管连接；所述液流换向器与所述进液口以及所述内缸连接，且所述液流换向器能够调节由所述进液口进入的液体的流动方向，使所述液体进入所述内缸的所述上腔体或所述下腔体；所述承力件与所述取样壳体连接，所述活塞杆向下运动时能够对所述承力件进行冲击；所述液流换向器上设置有排空孔，所述排空孔与所述出液口连接。2.根据权利要求1所述的海底土壤取样器，其特征在于，所述液流换向器的顶部设置有喷嘴，所述喷嘴与所述进液口连通；所述液流换向器内设置液流输出道，所述喷嘴的下方设置有分流劈，所述分流劈将所述液流输出道分为第一输出道和第二输出道，所述喷嘴喷出的液体能够进入所述第一输出道或所述第二输出道，所述第一输出道和所述第二输出道之间通过隔板隔开；所述第一输出道和所述第二输出道分别与所述内缸的上腔体和下腔体连接，且均与所述排空孔连接；所述第一输出道和所述第二输出道还均连接有一信号道，所述信号道连接有控制道，所述控制道与所述液流输出道的顶部连接，以改变所述液体的流动方向。3.根据权利要求1或2所述的海底土壤取样器，其特征在于，所述活塞杆伸出所述内缸的一端连接有冲击件，所述活塞杆能够通过所述冲击件对所述承力件进行冲击。4.根据权利要求3所述的海底土壤取样...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄熠，刘书杰，孟文波，李磊，黄亮，熊青山，许明标，殷其雷，邵伟，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：