冰层内气体样品采集装置及近地表油气勘探方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种冰层内气体样品采集装置及近地表油气勘探方法。冰层内气体样品采集装置包括破冰隔离装置、气体收集装置和气体排出装置，破冰隔离装置包括隔离罩和破冰装置；隔离罩用于将气泡与周围空间隔离，破冰装置用于撞破封闭气泡的冰层，气体排出装置用于排出采集装置内的气体，气体收集装置用于收集气泡内的气体。与现有技术相比，本申请提供的冰层内气体样品采集装置可用于采集冰层气泡内气体样品，解决了冬季北方浅水水域结冰时，湖泊、沼泽地带气体样品无法采集的问题。近地表油气勘探方法解决了冬季北方浅水水域结冰时，油气勘探施工难度大，投入成本高，效果差的问题，也为油气化探异常综合鉴别、判识提供更为可靠的物证材料。物证材料。物证材料。

【技术实现步骤摘要】
冰层内气体样品采集装置及近地表油气勘探方法


[0001]本专利技术涉及油气勘探设备
，尤其涉及一种冰层内气体样品采集装置及近地表油气勘探方法。

技术介绍

[0002]油气地球化学勘探技术重要基础之一是油气垂向微渗漏运移理论，主要研究近地表土壤、水体中微量烃类异常与地下深部油气藏的相关关系。应用油气地球化学勘探技术开展地下地质构造的含油气性和油气分布预测，指明油气藏位置，对于提高油气勘探成功率，降低勘探成本具有重要意义。
[0003]目前针对油气地球化学勘探技术已经建立了以近地表土壤、水体、土壤孔隙气体等多种介质的油气地球化学检测方法，这些检测技术方法在勘探实践中也取得了较好的效果。但这些方法是在投入大量工作量下获得的，因为，一般认为油气垂向微渗漏运移是肉眼所看不见的，需要高密度的采样网度，才能提高获取地下烃类垂向微渗漏运移信息的概率，成本也随之大幅增加；而通过土壤、水体、土壤气体介质等多方法提取到的样品量微少，对后期鉴别性研究往往不够，而不同的地域，不同的季节，不同的地貌条件，使得地表化探采样工作难度大为增加，勘探成本也大为提高。目前使用较多的化探游离气采样技术，存在钻头易堵、管道易漏，尤其冬季遇水容易冻结，存在使用受限的问题；顶空轻烃采样方法：是通过地下土壤样品在密闭容器中静置、平衡获得土壤气(微量)，需要将地下土壤挖出，再人工装入玻璃瓶中，土壤挖出后，其中含有的微量烃类很容易逸散到空气中，还存在平衡时间长，暴露在大气环境中装样，这导致了样品中微量烃类组分的散失和结构的严重破坏，信息失真，平衡气浓度底，难以获得理想的数据；土壤罐顶气方法与顶空轻烃法原理一致。土壤物理吸附烃真空解吸密封罐，主要是通过挖掘地下土壤，在真空密封罐中解吸土壤中呈弱吸附态的烃类。通过以上调研，目前常用油气地球化学采样装置均无法采集冰层内气体。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术中的不足，本专利技术的目的在于提供一种冰层内气体样品采集装置及近地表油气勘探方法，其可用于采集冰层气泡内气体样品，解决了冬季北方浅水水域结冰时，湖泊、沼泽地带气体样品无法采集的问题。
[0005]本专利技术提供的一种冰层内气体样品采集装置，包括破冰隔离装置、气体收集装置和气体排出装置；
[0006]所述破冰隔离装置包括隔离罩和破冰装置；所述隔离罩为透明弹性材料制成，其顶部开设有安装孔；所述破冰装置包括连接杆和锥形撞针；所述连接杆穿过所述安装孔，所述连接杆与所述隔离罩之间密封连接，所述连接杆位于所述隔离罩内的一端连接所述锥形撞针，下压所述连接杆可推动所述锥形撞针撞破封闭气泡的冰层；
[0007]所述气体收集装置与所述隔离罩内部空间连通，所述气体收集装置用于收集所述气泡内的气体；
[0008]所述气体排出装置与所述气体收集装置和所述隔离罩连通，所述气体排出装置用于排出所述气体收集装置和所述隔离罩内的气体。
[0009]本申请提供的冰层内气体样品采集装置可用于采集冰层气泡内气体样品，解决了冬季北方浅水水域结冰时，湖泊、沼泽地带气体样品无法采集的问题。通过隔离罩对气泡周围空间进行隔离并在破冰前排出装置内部的空气，撞破封闭气泡的冰层后直接收集逸出气体，取样过程中不改变气泡气体的原始成份和结构，为油气勘探研究提供更为直接的证据，也为油气化探异常综合鉴别、判识提供更为可靠的物证材料。
[0010]优选地，所述连接杆内开设有气体通道，所述气体通道一端与所述隔离罩的内部空间连通，另一端延伸至所述隔离罩外部并与所述气体收集装置以及所述气体排出装置连通。通过在连接杆内设置气体通道导出隔离罩内气体，一杆多用，可简化隔离罩与气体收集装置和气体排出装置的连接结构，提高装置整体结构的紧凑性。
[0011]优选地，所述连接杆的表面形成有阶梯结构，所述连接杆上设置有外螺纹，所述阶梯结构位于所述隔离罩内，所述外螺纹上安装有紧固螺帽，通过所述紧固螺帽将所述隔离罩固定在所述阶梯结构与所述紧固螺帽之间，使所述连接杆与所述隔离罩形成密封连接。通过连接杆上阶梯结构与紧固螺帽的配合，使连接杆与隔离罩形成可拆卸连接，便于装置的维护，同时保证了装置的气密性。
[0012]优选地，所述连接杆包括大径段和小径段，所述大径段的直径大于所述小径段的直径，以使所述连接杆的表面形成有阶梯结构；所述大径段位于隔离罩内，所述小径段位于隔离罩之外，所述外螺纹设置在所述小径段上，所述紧固螺帽将所述隔离罩固定在所述大径段与所述紧固螺帽之间，使所述连接杆与隔离罩形成密封连接。
[0013]优选地，所述连接杆的外壁上设置环状凸起，以使连接杆的外壁上形成有阶梯结构；所述外螺纹设置在所述环状凸起的一侧，所述环状凸起位于所述隔离罩内，并且具有所述外螺纹的一端位于所述隔离罩之外，所述紧固螺帽将所述隔离罩固定在所述环状凸起与所述紧固螺帽之间，使所述连接杆与所述隔离罩形成密封连接。
[0014]优选地，所述气体收集装置包括集气瓶，所述集气瓶的底部设置有进气口，所述进气口通过管路与所述隔离罩的内部连通，所述集气瓶的顶部具有可拆卸的密封盖，所述密封盖上设置有取气口，所述取气口上设置有压帽，所述压帽上开设有通孔，所述取气口和所述压帽之间设置有用于封闭所述取气口的密封垫，所述密封垫由弹性材料制成。通过使用弹性密封垫对取气口进行密封，以便于通过取样针对集气瓶内气体进行重复多次取样。与使用普通样品瓶或样品袋作为气体收集装置的方案相比，不用每次对气体收集装置进行拆卸，气体样品采集流程，同时避免多次拆卸可能会引起的封闭不严，造成的漏气的问题。
[0015]优选地，所述集气瓶为透明材料制成，所述集气瓶内装有浮子，当气体由所述进气口进入所述集气瓶内时可推动所述浮子飘动。由浮子飘动情况可判断集气瓶内进气情况，从而使进气过程可视化。
[0016]优选地，所述浮子由泡沫塑料制成。
[0017]优选地，所述进气口通过三通管分别连接所述隔离罩和所述气体排出装置，所述三通管与所述集气瓶之间、所述三通管与所述气体排出装置之间分别设置有截流阀。
[0018]优选地，所述隔离罩为抛物面结构。
[0019]优选地，所述隔离罩由透明硅胶或透明橡胶制成。
[0020]优选地，所述气体排出装置为排气泵。
[0021]现有的以近地表土壤、水体、土壤孔隙气体等多种介质的油气地球化学检测方法，上述方法需要高密度的采样网度，才能提高获取地下烃类垂向微渗漏运移信息的概率，投入工作量大，成本高。
[0022]新疆塔里木盆地塔河油田AT2探区冬季施工，该区位于塔里木河畔，冬季垦荒，灌入大量河水结冰，由于冰层下经常有大量水，土壤游离气取气装置无法采集到冰冻区域的游离气样品，而这些冰层中经常见有大量气体。同时本申请专利技术人在长期从事油气油气地球化学勘探中发现，冬季北方浅水水域结冰时，地下油气藏中的微量烃类通过垂向微渗漏运移至近地表遇冰层被滞留冻结在冰层中，冰冻气泡肉眼可见容易被发现，采样针对性强，气泡容易采集，撞破气泡冰层即可获得气泡中气体，不改变气泡气体的原始成份和结构。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冰层内气体样品采集装置，其特征在于，包括破冰隔离装置、气体收集装置和气体排出装置；所述破冰隔离装置包括隔离罩和破冰装置；所述隔离罩为透明弹性材料制成，其顶部开设有安装孔；所述破冰装置包括连接杆和锥形撞针；所述连接杆穿过所述安装孔，所述连接杆与所述隔离罩之间密封连接，所述连接杆位于所述隔离罩内的一端连接所述锥形撞针，下压所述连接杆可推动所述锥形撞针撞破封闭气泡的冰层；所述气体收集装置与所述隔离罩内部空间连通，所述气体收集装置用于收集所述气泡内的气体；所述气体排出装置与所述气体收集装置和所述隔离罩连通，所述气体排出装置用于排出所述气体收集装置和所述隔离罩内的气体。2.根据权利要求1所述的冰层内气体样品采集装置，其特征在于，所述连接杆内开设有气体通道，所述气体通道一端与所述隔离罩的内部空间连通，另一端延伸至所述隔离罩外部并与所述气体收集装置以及所述气体排出装置连通。3.根据权利要求1或2所述的冰层内气体样品采集装置，其特征在于，所述连接杆的表面形成有阶梯结构，所述连接杆上设置有外螺纹，所述阶梯结构位于所述隔离罩内，所述外螺纹上安装有紧固螺帽，通过所述紧固螺帽将所述隔离罩固定在所述阶梯结构与所述紧固螺帽之间，使所述连接杆与所述隔离罩形成密封连接。4.根据权利要求3所述的冰层内气体样品采集装置，其特征在于，所述连接杆包括大径段和小径段，所述大径段的直径大于所述小径段的直径，以使所述连接杆的表面形成有阶梯结构；所述大径段位于隔离罩内，所述小径段位于隔离罩之外，所述外螺纹设置在所述小径段上，所述紧固螺帽将所述隔离罩固定在所述大径段与所述紧固螺帽之间，使所述连接杆与隔离罩形成密封连接。5.根据权利要求3所述的冰层内气体样品采集装置，其特征在于，所述连接杆的外壁上设置环状凸起，以使连接杆的外壁上形成有阶梯结构；所述外螺纹设置在所述环状凸起的一侧，所述环状凸起位于所述隔离罩内，并且具有所述外螺纹的一端位于所述隔离罩之外，所述紧固螺帽将所述隔离罩固定在所述环状凸起与所述紧固螺帽之间，使所述连接杆与所述隔离罩形成密封连接。6.根据权利要求1或2所述的冰层内气体样品采集装置，其特征在于，所述气体收集装置包括集气瓶，所述集气瓶的底部设置有进气口，所述进气口通过管路与所述隔离罩的内部连通，所述集气瓶的顶部具有可拆卸的密封盖，所述密封盖上设置有取气口，所述集气瓶的顶部设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱怀，李武，王国建，许科伟，荣发准，宁丽荣，吴传芝，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：