一种深部典型弱源气钻探连续原位取样器具及取样方法技术

本发明专利技术公开一种深部典型弱源气钻探连续原位取样器具及取样方法，包括外筒，外筒上端连接钻杆接头，下端连接取心钻头，外筒内设有由上至下依次连接的悬挂总成、液压推动机构、球座分水接头、上密封球阀、取心内筒和下密封球阀；液压推动机构包括中心管和滑动套，中心管侧壁上设有侧开孔，滑动套密封滑动套设于中心管上并位于侧开孔下方，滑动套与外筒内壁滑动密封连接，滑动套下端连接液压推动筒上端，上密封球阀上设有上拨杆，下密封球阀上设有下拨杆，当向球座分水接头内投球后，液压流体推动滑动套向下移动并拨动上拨杆和下拨杆，将上密封球阀和下密封球阀关闭。本发明专利技术能够对深部弱源气进行连续原位取样，为弱源气的资源勘探研究提供技术支持。研究提供技术支持。研究提供技术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种深部典型弱源气钻探连续原位取样器具及取样方法


[0001]本专利技术涉及勘探设备
，特别是涉及一种深部典型弱源气钻探连续原位取样器具及取样方法。

技术介绍

[0002]壳源氦气相对常规油气为典型的弱源气，不存在集中的生气高峰，其常以甲烷或二氧化碳气藏的伴生气产出，目前国内主要从天然气中提氦，作为矿种开展的勘探工作极少。国内缺乏针对氦气资源勘探开发的钻完井工艺方法技术，氦气井下识别技术等方面国内外技术尚处于空白，面临多项需要攻关的工艺和器具。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种深部典型弱源气钻探连续原位取样器具及取样方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够对深部弱源气进行连续原位取样，为氦气等弱源气的资源勘探研究提供技术支持。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]本专利技术提供一种深部典型弱源气钻探连续原位取样器具，包括外筒，所述外筒上端连接钻杆接头，下端连接取心钻头，所述外筒内设有由上至下依次连接的悬挂总成、液压推动机构、球座分水接头、上密封球阀、取心内筒和下密封球阀；
[0006]所述液压推动机构包括中心管和滑动套，所述中心管通过所述悬挂总成转动连接于所述外筒内，所述中心管内的中心管通道通过所述悬挂总成内的悬挂总成通道连通所述钻杆接头内腔，所述中心管通道与所述球座分水接头内腔连通，所述球座分水接头内腔通过所述上密封球阀与所述取心内筒内腔连通，所述取心内筒内腔通过所述下密封球阀与所述取心钻头中心孔连通；
[0007]所述中心管侧壁上设有与所述中心管通道连通的侧开孔，所述滑动套套设于所述中心管上并与所述中心管滑动密封连接，所述滑动套位于所述侧开孔下方，所述滑动套还与所述外筒内壁滑动密封连接，所述滑动套下端连接液压推动筒上端，所述液压推动筒套设于所述球座分水接头和所述上密封球阀外并向所述下密封球阀方向延伸；
[0008]所述上密封球阀的密封球体上设有上拨杆，所述上拨杆穿过设置于所述液压推动筒侧壁上的过流孔，所述下密封球阀的密封球体上设有下拨杆，所述下拨杆通过连杆机构连接所述液压推动筒的下端，当向所述球座分水接头内投球后，液压流体经所述钻杆接头、所述悬挂总成通道和所述中心管通道后从所述侧开孔进入所述滑动套上方的环形密封腔，液压流体推动所述滑动套向下移动并拨动所述上拨杆和所述下拨杆，将所述上密封球阀和所述下密封球阀关闭。
[0009]优选地，所述液压推动筒下端连接有滑动块，所述滑动块滑动设置于所述取心内筒和所述外筒之间的环形空间中。
[0010]优选地，所述连杆机构包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆上端固定连接在
所述滑动块下端，所述第一连杆下端与所述第二连杆上端转动连接，所述第二连杆下端与所述下拨杆转动连接。
[0011]优选地，所述悬挂总成包括固定部和旋转部，所述固定部固定连接在所述钻杆接头下端，所述悬挂总成通道设置于所述固定部内，所述旋转部旋转套设于所述固定部外，所述中心管上端与所述旋转部下端固定连接。
[0012]本专利技术还提供一种深部典型弱源气钻探连续原位取样方法，采用以上所述的深部典型弱源气钻探连续原位取样器具进行取样，包括以下步骤：
[0013]S1：将所述深部典型弱源气钻探连续原位取样器具下放到含气岩心段；
[0014]S2：旋转钻进，在所述取心内筒中取样含气岩心样本，所述取心内筒采用大口径长形取心筒；
[0015]S3：投球，将所述球座分水接头封堵，通过液压流体推动所述滑动套向下移动，所述滑动套拨动所述上拨杆和所述下拨杆，将所述上密封球阀和所述下密封球阀关闭；
[0016]S4：将所述深部典型弱源气钻探连续原位取样器具向上提出，将所述上密封球阀、所述取心内筒和所述下密封球阀整体取出，得到含气岩心样本。
[0017]优选地，所述取心内筒采用口径为127
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140mm，长度为8.5
‑
9.6m的取心筒。
[0018]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0019]本专利技术提供的深部典型弱源气钻探连续原位取样器具及取样方法，通过取心内筒、上密封球阀和下密封球阀能够在取样完成后将取心内筒封闭，防止含气岩心样本中的气体泄漏，实现了弱源气钻探的原位取样，由于弱源气在岩心中的含量较少，采用大口径长形取心筒进行取样，能够取样得到大直径长形的岩心样本，一次取样即可得到满足要求的含气岩心样本，不用多次取样，极大提高了取样效率，降低了取样成本，为氦气等弱源气的资源勘探研究提供技术支持。
附图说明
[0020]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。
[0021]图1为本专利技术提供的深部典型弱源气钻探连续原位取样器具的结构示意图；
[0022]图中：100
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深部典型弱源气钻探连续原位取样器具、1
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外筒、2
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钻杆接头、3
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取心钻头、4
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悬挂总成、41
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悬挂总成通道、42
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固定部、43
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旋转部、5
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液压推动机构、51
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中心管、511
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侧开孔、52
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滑动套、53
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中心管通道、54
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液压推动筒、541
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过流孔、55
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滑动块、6
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球座分水接头、7
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上密封球阀、8
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取心内筒、9
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下密封球阀、10
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上拨杆、11
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下拨杆、12
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连杆机构、121
‑
第一连杆、122
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第二连杆、13
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环形密封腔、14
‑
环形空间。
具体实施方式
[0023]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，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]本专利技术的目的是提供一种深部典型弱源气钻探连续原位取样器具及取样方法，以解决现有技术存在的问题，能够对深部弱源气进行连续原位取样，为氦气等弱源气的资源勘探研究提供技术支持。
[0025]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0026]如图1所示，本实施例提供一种深部典型弱源气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深部典型弱源气钻探连续原位取样器具，其特征在于：包括外筒，所述外筒上端连接钻杆接头，下端连接取心钻头，所述外筒内设有由上至下依次连接的悬挂总成、液压推动机构、球座分水接头、上密封球阀、取心内筒和下密封球阀；所述液压推动机构包括中心管和滑动套，所述中心管通过所述悬挂总成转动连接于所述外筒内，所述中心管内的中心管通道通过所述悬挂总成内的悬挂总成通道连通所述钻杆接头内腔，所述中心管通道与所述球座分水接头内腔连通，所述球座分水接头内腔通过所述上密封球阀与所述取心内筒内腔连通，所述取心内筒内腔通过所述下密封球阀与所述取心钻头中心孔连通；所述中心管侧壁上设有与所述中心管通道连通的侧开孔，所述滑动套套设于所述中心管上并与所述中心管滑动密封连接，所述滑动套位于所述侧开孔下方，所述滑动套还与所述外筒内壁滑动密封连接，所述滑动套下端连接液压推动筒上端，所述液压推动筒套设于所述球座分水接头和所述上密封球阀外并向所述下密封球阀方向延伸；所述上密封球阀的密封球体上设有上拨杆，所述上拨杆穿过设置于所述液压推动筒侧壁上的过流孔，所述下密封球阀的密封球体上设有下拨杆，所述下拨杆通过连杆机构连接所述液压推动筒的下端，当向所述球座分水接头内投球后，液压流体经所述钻杆接头、所述悬挂总成通道和所述中心管通道后从所述侧开孔进入所述滑动套上方的环形密封腔，液压流体推动所述滑动套向下移动并拨动所述上拨杆和所述下拨杆，将所述上密封球阀和所述下密封球阀关闭。2.根据权利要求1所述的深部典型弱源气钻探连续原位取样器具，其特征在于：所述液压推动筒下端连接有滑动...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴纪修，曹龙龙，李宽，张恒春，尹浩，闫家，王稳石，王志刚，施山山，薛倩冰，王文，史二岭，
申请(专利权)人：中国地质科学院勘探技术研究所，
类型：发明
国别省市：