一种天然气水合物岩芯保压切割装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种天然气水合物岩芯保压切割装置，属于切割装置的技术领域，包括切割组件、驱动组件、进给组件和保压外壳组件；所述切割组件和所述进给组件并排设置，并且设置在所述保压外壳组件中；所述驱动组件的数量为两个并且设置在所述保压外壳组件的外侧；所述驱动组件的驱动轴穿过所述保压外壳组件与所述切割组件和所述进给组件相连。本发明专利技术旨在解决水合物岩芯样品在保压密封环境下的快速、稳定切割问题。切割问题。切割问题。

【技术实现步骤摘要】
一种天然气水合物岩芯保压切割装置


[0001]本专利技术是属于切割装置的
，特别是关于一种天然气水合物岩芯保压切割装置。

技术介绍

[0002]在油、气田勘探以及地质勘探过程中，需钻取一定数量的岩芯，进行观察、分析及研究从而获得以下资料：
[0003]1)地层的时代、岩性、沉积特性；
[0004]2)储层的物理、化学性质和含油、气、水状况；
[0005]3)地下构造情况(如断层、节理及倾向、倾角等)；
[0006]4)开采过程中油、气、水运动和分布情况，以及地层结构的变化等。
[0007]岩芯的取样主要通过岩芯环状钻头或其它取芯工具，由于取样不易，因此单次取样长度一般会尽可能大，但这就给地面岩芯样品的分析、储存造成了困难，因此必须根据分析的要求和结果，对样品进行切割，以便储存、转运以及后续的深入分析。
[0008]天然气水合物具有能量密度高、分布广、储量大、埋藏浅、成藏物化条件好、清洁环保的特点，其勘探、开采工作逐渐得到重视，但于常规地质勘探工作相比，水合物由于当其周边环境压力降低或温度升高时，会发生降解，从而改变其原位特性，因此其岩芯的采样工作相对而言更加复杂。目前国内外天然气水合物的保压取样技术已经比较成熟，它可以保持水合物的原位压力，将其从海底提取至海面，提供天然气水合物的最小扰动样品。但在取得样品后，如何在维持原为压力的情况下对样品进行分割，现有技术中涉及较少。
[0009]专利CN111561282A公开了一种用于天然气水合物带压转移系统的岩芯切割装置，专利技术人提出了一种用于天然气水合物带压转移系统的岩芯切割装置，该岩芯切割装置包括外管总成、铡刀机构、监视机构、抓捕器、岩芯和岩芯衬管。其中外管总成为中空的管状结构，用于容纳岩芯和岩芯衬管；抓捕器位于外管总成的内部，用于抓取岩芯衬管；其核心部件为采用电动推杆驱动的铡刀机构，该机构位于与外管总成成中心轴线相垂直的方向，用于切割岩芯和岩芯衬管；特别的该装置在外管总成的管壁处增加了监视机构，用于监视外管总成内部的画面并进行显示和储存。但该装置在设计过程中并没有考虑岩芯硬度变化的问题，采用铡刀结构，当样品硬度较低时可顺利完成作业，而一旦硬度较高，则可能导致推进困难。
[0010]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供一种天然气水合物岩芯保压切割装置，其旨在解决水合物岩芯样品在保压密封环境下的快速、稳定切割问题；该天然气水合物岩芯保压切割装置的旋转速度及纵向进给速度均可调，得以满足不同硬度水合物岩芯样品快速稳定切割的需
求，具有结构简单、操作简便的优点，可大大提高装置的适用范围，具有很高的现场使用价值和推广价值。
[0012]为实现上述目的，本专利技术提供了一种天然气水合物岩芯保压切割装置，包括切割组件、驱动组件、进给组件和保压外壳组件；所述切割组件和所述进给组件并排设置，并且设置在所述保压外壳组件中；所述驱动组件的数量为两个并且设置在所述保压外壳组件的外侧；所述驱动组件的驱动轴穿过所述保压外壳组件与所述切割组件和所述进给组件相连；
[0013]所述切割组件和所述进给组件均包括岩心导管和锥齿轮；两个所述驱动组件的驱动轴分别与所述切割组件和所述进给组件的锥齿轮和相耦合；
[0014]所述切割组件还包括切割转盘和切割锥齿轮，所述切割转盘设置在所述切割组件的岩心导管的右端，并且套设在所述切割组件的岩心导管的外侧；所述切割转盘上设置有切割平面螺纹，所述切割锥齿轮设置在所述切割组件的岩心导管上，所述切割平面螺纹与所述切割锥齿轮相啮合，将所述切割组件的岩心导管的旋转运动转换为所述切割转盘的转动；
[0015]所述进给组件还包括进给盘和进给锥齿轮，所述进给盘设置在所述进给组件的岩心导管的左端，并且套设在所述进给组件的岩心导管的外侧，所述进给盘与所述切割转盘相接触；所述切割转盘上设置有切割平面螺纹，所述切割锥齿轮设置在所述切割组件的岩心导管上，所述切割平面螺纹与所述切割锥齿轮相啮合，将所述进给组件的岩心导管的旋转运动转换为所述进给盘的沿轴向方向的进给或退刀运动。
[0016]在本专利技术的一实施方式中，所述切割组件和所述进给组件的岩心导管中沿轴向均设置有滑槽，所述切割转盘和所述进给盘上设置有与所述滑槽相匹配的滑块。
[0017]在本专利技术的一实施方式中，所述切割组件和所述进给组件均包括密封组件和圆锥滚子齿轮，所述密封组件包括第一密封组件和第二密封组件；所述圆锥滚子齿轮设置在所述第一密封组件和所述第二密封组件与岩心导管之间，用于将与所述保压外壳组件相固定的第一密封组件和第二密封组件与旋转的岩心导管相连接。
[0018]在本专利技术的一实施方式中，所述切割转盘和所述进给盘设置在所述切割组件和所述进给组件的中间，并且设置在所述进给组件的第二密封组件、所述进给组件的第二密封组件与所述保压外壳组成密闭的环境中。
[0019]在本专利技术的一实施方式中，所述驱动组件包括伺服电机、旋转转接座、组合轴承、驱动锥齿轮、旋转转接轴以及动态密封件；所述伺服电机通过旋转转接座固定在所述保压外壳组件上，并且所述旋转转接座与保压外壳组件之间为密封结构。
[0020]在本专利技术的一实施方式中，所述伺服电机的输出轴通过所述旋转转接轴与所述驱动锥齿轮相固定，所述驱动锥齿轮与所述切割组件和所述进给组件中的锥齿轮相耦合。
[0021]与现有技术相比，根据本专利技术的一种天然气水合物岩芯保压切割装置，设计简单合理，制造和维护成本较低，且具有装置保压密封性能好，切割岩性硬度范围广、切割效率高、切口平整光滑等诸多特点，可有效提高天然气水合物岩芯保压监测及转移装置的效率，有利于我国天然气水合物勘测水平的提高，具有良好的社会和经济效益。
附图说明
[0022]图1是根据本专利技术一实施方式的一种天然气水合物岩芯保压切割装置的结构示意图；
[0023]图2是根据本专利技术一实施方式的切割组件的结构示意图；
[0024]图3是根据本专利技术一实施方式的切割转盘的结构示意图
[0025]图4是根据本专利技术一实施方式的驱动组件的结构示意图；
[0026]图5是根据本专利技术一实施方式的进给组件的结构示意图；
[0027]图6是根据本专利技术一实施方式的进给盘的结构示意图。
[0028]主要附图标记说明：
[0029]1切割组件，2驱动组件，3进给组件，4保压外壳组件。
具体实施方式
[0030]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0031]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0032]如图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天然气水合物岩芯保压切割装置，其特征在于，包括切割组件、驱动组件、进给组件和保压外壳组件；所述切割组件和所述进给组件并排设置，并且设置在所述保压外壳组件中；所述驱动组件的数量为两个并且设置在所述保压外壳组件的外侧；所述驱动组件的驱动轴穿过所述保压外壳组件与所述切割组件和所述进给组件相连；所述切割组件和所述进给组件均包括岩心导管和锥齿轮；两个所述驱动组件的驱动轴分别与所述切割组件和所述进给组件的锥齿轮和相耦合；所述切割组件还包括切割转盘和切割锥齿轮，所述切割转盘设置在所述切割组件的岩心导管的右端，并且套设在所述切割组件的岩心导管的外侧；所述切割转盘上设置有切割平面螺纹，所述切割锥齿轮设置在所述切割组件的岩心导管上，所述切割平面螺纹与所述切割锥齿轮相啮合，将所述切割组件的岩心导管的旋转运动转换为所述切割转盘的转动；所述进给组件还包括进给盘和进给锥齿轮，所述进给盘设置在所述进给组件的岩心导管的左端，并且套设在所述进给组件的岩心导管的外侧，所述进给盘与所述切割转盘相接触；所述切割转盘上设置有切割平面螺纹，所述切割锥齿轮设置在所述切割组件的岩心导管上，所述切割平面螺纹与所述切割锥齿轮相啮合，将所述进给组件的岩心导管的旋转运动转换为所述进给盘的沿轴向方向的进给或退刀运动。2.如权利要求1所述的天然气水合物岩芯保压...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晋，薛启龙，黄蕾蕾，李立鑫，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：