[發明專利]冰閥式保壓保溫取樣器

無效

• 申請號: 200910067283.0
• 申請日: 2009-07-16
• 公開（公告）號: CN101706379A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 彭枧明;殷琨;殷其雷;柳鶴;陳寶義;趙志強;王如生;博坤;李剛;王維
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08;F25D3/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王立文

技術領域：

本發明涉及一種鉆探取樣機具，尤其是天然氣水合物鉆探取樣用的保壓保溫 取樣鉆具。

背景技術

天然氣水合物具有分布廣、儲量巨大、能量密度高等特點，是人類未來的潛 在潔凈新能源，對全球環境和海洋鉆井生產安全有重要影響。專家初步估算我國 天然氣水合物蘊含的總能量約為境內已知石油、天然氣和煤炭能量之和的1倍以 上，勘探開發天然氣水合物意義重大。

天然氣水合物的特殊形態決定了其穩定存在需要高壓低溫條件，要求鉆探取 樣鉆具具有保壓保溫功能。國內外現有保壓鉆具采用球閥或板閥等機械結構關閉 取樣鉆具下部端口，從而實現保壓功能，存在的突出問題是，球閥或板閥常常難 以正常關閉，從而不能正常發揮保壓功能，發揮保壓功能的次數占總取樣次數的 比例不到60％，可靠性差；而且，球閥或板閥在設計上占用較大的徑向尺寸，因 而天然氣水合物巖心直徑較小而容易被破壞，造成巖心采取率較低，往往不到 50％，不能很好地滿足天然氣水合物勘探要求和科學研究需要。

發明內容：

本發明的目的就是針對上述現有技術的不足，提供一種具有良好保壓保溫功 能的冰閥式保壓保溫取樣器。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

保壓功能依靠機械密封和冷凍液循環制冷在巖心管下方形成的冰閥來實現。 保溫則通過在內循環管下51外壁表面涂覆多孔泡沫塑料、保溫漆和反射膜實現。

冰閥式保壓保溫取樣器包括：鉆進與取樣切換機構、冷凍液循環系統、巖心 管提升和定位機構、上部機械密封機構、冰閥形成機構、巖心管單動機構和通道 I-VIII構成。

本發明的目的還可以通過以下技術方案實現：

鉆進與取樣切換機構包括：異徑接頭1通過螺紋與分流閥座2連接，分流閥 座2通過螺紋與折返接頭8連接，折返接頭8通過螺紋與外管17連接，分流閥 閥心6插入分流閥座2，分流閥閥心6通過擋圈3和分流閥彈簧7定位，彈子球 4置于分流閥閥心6中心通道上部。

冷凍液循環系統包括：外缸14插入折返接頭8內并用密封圈密封，外缸14 通過螺紋與外泵體20連接，下缸蓋16、缸體13、上缸蓋12、射流元件11和墊 片10自下而上依次插入外缸14中并用密封圈密封，潛孔錘上接頭9通過螺紋與 外缸14的最上部連接，隔管18插接到折返接頭8上并用密封圈密封，潛孔錘活 塞15沿缸體13、下缸蓋16、外泵體20內壁滑動形成滑動副；由往復泵活塞19 插入外泵體20內形成滑動副，往復泵活塞19與外泵體20間用密封圈密封，堵 頭21通過螺紋與外泵體20連接，排液閥閥心24插入到排液閥閥座25中構成排 液閥，進液閥閥心27插入到進液閥閥座28中構成進液閥，內泵體22、排液閥 閥座25、進液閥閥座28自上而下依次插入外泵體20中并通過外泵體20的凸臺 定位，排液閥閥座25插入內泵體22，排液閥閥心24通過排液閥彈簧23壓接在 內泵體22上，進液閥閥心27通過進液閥彈簧26壓接在排液閥閥座25上，進液 閥閥座28通過螺紋與內泵體22連接構成潛孔往復泵；吸液管30通過螺紋與進 液閥閥座28連接，冷凍液容器32通過螺紋與外泵體20連接，外泵體20通過螺 紋與外循環管上29連接，外泵體20通過螺紋與內循環管上31連接構成，內循 環管上31插接到循環管上接頭33上并用密封圈密封，外循環管上29、隔管18 通過螺紋與循環管上接頭33連接，循環管上接頭33通過螺紋與外循環管中35 連接，中間循環管II36插接到循環管上接頭33上并用密封圈密封，外循環管中 35、中間循環管II36通過螺紋與循環管下接頭48連接。