一种页岩气地质勘探用取样装置制造方法及图纸

本申请提供一种页岩气地质勘探用取样装置，包括集气瓶

【技术实现步骤摘要】
一种页岩气地质勘探用取样装置


[0001]本申请涉及地质勘查的
，尤其是涉及一种页岩气地质勘探用取样装置
。

技术介绍

[0002]页岩气赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气，是连续生成的生物化学成因气
、
热成因气或二者的混合，可以游离态存在于天然裂缝和孔隙中，以吸附态存在于干酪根
、
黏土颗粒表面，还有极少量以溶解状态储存于干酪根和沥青质中
。
[0003]进行页岩气资源开发前需要对待开发位置进行取样调查，以更准确地估算页岩气资源的储量和分布情况，为制定开发计划和投资决策提供依据
。
进行取样调查时通常会使用取样装置将待开发位置储层的土样取样后运输至地表，再对土样内成分进行检测
。
土样运输至地表的过程中，土样中的气体会发生逸散，使得最后检测到的储层含气量存在较大误差
。

技术实现思路

[0004]为了降低土样运输时气体逸散造成的检测误差，本申请提供一种页岩气地质勘探用取样装置
。
[0005]本申请提供一种页岩气地质勘探用取样装置，采用如下的技术方案：一种页岩气地质勘探用取样装置
,
包括：运载机架；集气瓶，所述集气瓶设置于所述运载机架上；气体采集组件，所述气体采集组件包括采气管和第一驱动源，所述采气管与所述集气瓶相连通，所述第一驱动源用于驱动所述采气管内气体朝所述集气瓶内流动；钻孔组件，所述钻孔组件包括取样筒
、
取样钻杆和第二驱动源，所述取样钻杆滑动设置于所述取样筒内，所述第二驱动源用于驱动所述取样筒转动，所述取样钻杆包括杆体和固定于所述杆体一端的钻头，所述杆体上设置有取样板组，所述取样板组包括间隔设置于所述杆体上的第一取样板和第二取样板，所述第一取样板
、
所述第二取样板和所述取样筒内侧壁之间能够形成采样腔，所述采气管一端与所述采样腔相连通；控流机构，所述控流机构用于控制所述采气管与所述采样腔之间的连通；升降机构，所述升降机构设置于所述运载机架上，用于驱动所述钻孔组件沿竖直方向移动
。
[0006]通过采用上述技术方案，运载机架移动至待开发位置后，启动第二驱动源使得取样筒带动取样钻杆转动，当取样钻杆转动的同时升降机构驱动取样筒竖直向下移动，以配合取样钻杆完成钻孔作业；升降机构驱动取样钻杆移动至待取样储层后，令取样钻杆从取样筒内滑出，使得取样板组与储层相接触，储层内的土样落至第二取样板上；随后令取样钻杆的杆体滑回取样筒内，直至第一取样板
、
第二取样板和取样筒内侧壁之间形成采样腔，此时土样被采集至采样腔内；当土样被采集至采样腔后，控流机构控制采气管与采样腔之间
处于连通状态，启动第二驱动源使得采样腔内的气体沿采气管被运输至集气瓶内
。
在土样被运输至采样腔后直接对采样腔内气体进行采集，无需将土样运输至地表，避免了土样运输至地表的过程中造成的气体逸散问题，提高了检测结果的精确性
。
[0007]可选的，所述取样筒外套设并固定设置有防护套筒，所述采气管位于所述取样筒与所述防护套筒之间
。
[0008]通过采用上述技术方案，防护套筒的设置对采气管进行一定保护，降低了钻孔组件在地底进行钻孔作业时地底环境对采气管造成的损伤，使得采气管不易发生破损，以保证气体采集工作的顺利进行
。
[0009]可选的，所述钻头位于所述防护套筒外，且所述钻头位于水平面上的投影能够将所述防护套筒位于水平面上的投影完全覆盖
。
[0010]通过采用上述技术方案，钻头在水平面上的投影大于防护套筒，使得砖头进行钻孔作业时所得到的钻孔孔径大于防护套筒外径，便于防护套筒顺利插入钻孔内
。
[0011]可选的，所述取样筒外侧壁上连通有出样管，所述采气管与所述出样管相连通；所述控流机构包括启闭板和驱动组件，所述启闭板滑动设置于出样管上，用于控制所述出样管与所述取样筒之间的连通，所述驱动组件用于驱动所述启闭板沿竖直方向滑动
。
[0012]通过采用上述技术方案，采气管与出样管连通，从而实现采气管与取样筒之间的连通；驱动机构控制启闭板在出样管内进行竖直滑动，使得启闭板对出样管与取样筒之间的连通状态进行控制，若滑动启闭板使得出样管与取样筒相连通时，采气管即可与取样筒之间连通；若滑动启闭板使得出样管处于封闭状态，即可断开采气管与取样口之间的连通
。
[0013]可选的，所述驱动组件包括第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件滑动设置于所述第一取样板内，所述第一取样板内设置有用于驱动所述第一驱动件滑动的第一施力件；所述启闭板一端固定设置有受力沿，所述第一驱动件能够抵接于所述受力沿上方；所述第二驱动件滑动设置于所述第二取样板内，用于驱动所述受力沿向上滑动
。
[0014]通过采用上述技术方案，当取样钻杆逐渐滑出取样筒时，第一取样板朝靠近出样管的方向移动，当第一驱动件随第一取样板滑动至出样管处后，第一施力件驱动第一驱动件滑入出样管内，第一驱动件抵接至受力沿上方，在第一驱动件随杆体逐渐滑出取样筒的过程中，能够带推动受压沿滑动，从而驱动启闭板滑动将出样管封闭；当第二取样板上承载土样逐渐滑入取样筒内时，当第而驱动件随第而取样板滑动至出样管处后，第二施力件驱动第二驱动件滑出第二取样板，第二驱动件驱动受力沿向上滑动，使得出样管与取样筒之间再次连通，从而实现采气管与采样腔之间的连通
。
[0015]可选的，所述受力沿由磁性材料制成，所述取样筒一侧滑动设置有磁斥块，且所述磁斥块与所述受力沿相互排斥；所述第二驱动件用于驱动所述磁斥块朝靠近所述受力沿的方向移动，且所述磁斥块一端连接有复位件
。
[0016]通过采用上述技术方案，当第二取样板承载土样后随杆体滑入取样筒内，第二取样板滑动至靠近出样管后，第二驱动件滑出第二取样板后驱动磁斥块朝靠近出样管的方向
移动；磁斥块与受力沿相互排斥，以驱动受力沿带动启闭板向上滑动，使得采气管与采样腔之间得以连通，采样腔内的气体得以流向采气管；磁斥块一端连接复位件，当第二驱动件随第二采样板滑离磁斥块后，复位件驱动磁斥块移动至初始状态，便于进行下一次采样
。
[0017]可选的，所述取样筒一侧固定有安装壳体，所述安装壳体套设于所述出样管外；所述磁斥块滑动设置于所述安装壳体内，所述复位件包括设置于所述磁斥块与所述安装壳体内侧壁之间的第一复位弹簧；所述第二驱动件包括驱动磁块，且所述驱动磁块与所述磁斥块相互排斥，所述第二取样板内设置有用于驱动所述驱动磁块滑动的第二施力件；所述出样管位于所述安装壳体内的管段上开设有供所述启闭板穿过的贯穿孔，所述取样筒上开设有供所述第二驱动件穿入所述安装壳体内的穿设孔
。
[0018]通过采用上述技术方案，将第二驱动件设置为驱动磁块，第二取样板承载土样逐渐滑动回取样筒内的过程中，第二驱动件逐渐滑动至穿设孔处，第二施力件驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种页岩气地质勘探用取样装置，其特征在于，包括：运载机架（1）；集气瓶（2），所述集气瓶（2）设置于所述运载机架（1）上；气体采集组件（3），所述气体采集组件（3）包括采气管（
31
）和第一驱动源（
32
），所述采气管（
31
）与所述集气瓶（2）相连通，所述第一驱动源（
32
）用于驱动所述采气管（
31
）内气体朝所述集气瓶（2）内流动；钻孔组件（4），所述钻孔组件（4）包括取样筒（
41
）
、
取样钻杆（
42
）和第二驱动源（
44
），所述取样钻杆（
42
）滑动设置于所述取样筒（
41
）内，所述第二驱动源（
44
）用于驱动所述取样筒（
41
）转动，所述取样钻杆（
42
）包括杆体（
421
）和固定于所述杆体（
421
）一端的钻头（
422
），所述杆体（
421
）上设置有取样板组（
43
），所述取样板组（
43
）包括间隔设置于所述杆体（
421
）上的第一取样板（
431
）和第二取样板（
432
），所述第一取样板（
431
）
、
所述第二取样板（
432
）和所述取样筒（
41
）内侧壁之间能够形成采样腔（
45
），所述采气管（
31
）一端与所述采样腔（
45
）相连通；控流机构，所述控流机构用于控制所述采气管（
31
）与所述采样腔（
45
）之间的连通；升降机构（5），所述升降机构（5）设置于所述运载机架（1）上，用于驱动所述钻孔组件（4）沿竖直方向移动
。2.
根据权利要求1所述的一种页岩气地质勘探用取样装置，其特征在于，所述取样筒（
41
）外套设并固定设置有防护套筒（
411
），所述采气管（
31
）位于所述取样筒（
41
）与所述防护套筒（
411
）之间
。3.
根据权利要求2所述的一种页岩气地质勘探用取样装置，其特征在于，所述钻头（
422
）位于所述防护套筒（
411
）外，且所述钻头（
422
）位于水平面上的投影能够将所述防护套筒（
411
）位于水平面上的投影完全覆盖
。4.
根据权利要求1所述的一种页岩气地质勘探用取样装置，其特征在于，所述取样筒（
41
）外侧壁上连通有出样管（
412
），所述采气管（
31
）与所述出样管（
412
）相连通；所述控流机构包括启闭板（6）和驱动组件（7），所述启闭板（6）滑动设置于出样管（
412
）上，所述启闭板（6）用于控制所述出样管（
412
）与所述取样筒（
41
）之间的连通，所述驱动组件（7）用于驱动所述启闭板（6）沿竖直方向滑动
。5.
根据权利要求4所述的一种页岩气地质勘探用取样装置，其特征在于，所述驱动组件（7）包括第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件滑动设置于所述第一取样板（
431
）内，所述第一取样板（
431
）内设置有用于驱动所述第一驱动件滑动的第一施力件；所述启闭板（6）一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄景孟，孙祥民，张焱林，张笑，
申请(专利权)人：湖北省地质调查院，
类型：发明
国别省市：