[發明專利]保真取樣器

在審

• 申請號: 201510676106.8
• 申請日: 2015-10-19
• 公開（公告）號: CN105181381A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 來向華;陳中軒;胡濤駿
• 申請（專利權）人: 國家海洋局第二海洋研究所
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 浙江英普律師事務所 33238
• 代理人: 陳小良

技術領域

本發明涉及海洋勘探領域，特別是一種保真取樣器。

背景技術

近些年來，隨著海洋開發的升溫，海洋地質勘探活動日益頻繁。相對于地球物理，原位靜力觸探等手段，鉆探取樣是唯一的直觀勘探手段。以最常見的海上工程地質鉆探為例，常規的技術工藝是在海上平臺或者工作船上架設鉆機，通過下鉆-轉進-提鉆3個步驟完成一個取樣回次，限于開放性的巖心管(取樣管)，在需要保壓保溫樣品，例如海底淺層氣勘探、沉積物生物取樣時，樣品中的氣體和溫度會在提鉆過程中散失，無法得到令研究人員滿意的原狀樣品。

現有的保真取樣器，如中國專利公告號CN2903961Y，名為“煤田鉆探瓦斯保真取樣器”的實用新型專利，其公開了由彈卡接頭、外彈卡室、打撈機構、彈性銷、外回收管、外彈卡定位機構、外彈卡架、中連管、內彈卡架、內回收管、內彈卡定位機構、內連軸，其改進在于內連軸通過銷軸與待測汽閥的樣品容納室連接，樣品容納室下端與帶球閥通道的球閥連接，球閥與帶內進入口和內密封套通道的內密封套連接，中連管與內彈卡室連接，內彈卡室通過座環與中間測壓采樣接頭連接，懸掛環坐在座環上端，帶測口和槽口的中間測壓采樣接頭與外密封套連接，外密封套與引導接頭連接，引導接頭下端開有外進入口組成。

雖然上述實用新型專利可以實現保真取樣的目的，但是依然具有一定的缺陷，如結構較為復雜，成本高；密封的可靠性不能得到保證。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、能夠提高樣品原狀性、減輕勞動強度的保真取樣器。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案如下：

保真取樣器，包括鉆桿、巖心管、保真艙，巖心管、保真艙分別設置于鉆桿內部，巖心管頂部設有第一半球閥與第一水孔，底部依次設置卡簧擋圈、卡簧和卡簧座；保真艙包括艙體、艙頂和下艙蓋總成，艙頂和下艙蓋總成分別設置于艙體的頂部與底部，用于對保真艙進行密封，艙頂設有第二水孔、第二半球閥和彈卡，鉆桿內壁上設有彈卡室，下艙蓋總成包括扭簧、底部艙蓋、第二鎖扣組、密封圈和密封圈脫離裝置。

首先，本發明通過設置保真艙，不僅能在鉆進完畢尚未提鉆前對普通的巖心管進行保壓保溫密封，從而得到令研究人員滿意的原狀樣品，而且本發明通過繩索取心工藝免去了重復的提下鉆工程，減輕了勞動強度；另一方面，取樣器主體結構簡單，成本較低，通用性強。

作為優選，鉆桿設有扶正環、鉆頭；鉆桿與巖心管之間設有套筒。其優點在于，扶正環對保真艙艙體起扶正作用；套筒用于在鉆進過程中對巖心管與鉆桿之間的縫隙進行填充穩定，從而保證鉆進和取樣的順利進行。

作為優選，巖心管通過剛性桿于保真艙內外上下活動。其優點在于，剛性桿可通過保真艙艙頂的第二水孔連接巖心管，從而帶動巖心管的下放與上提，而保真艙的艙頂和剛性桿的打撈矛頭則對巖心管上下活動的范圍進行限制。

作為優選，鉆進完畢后，巖心管被提入保真艙中。其優點在于，當巖心管被提入保真艙后，下艙蓋總成對保真艙底部進行密封，艙頂與巖心管頂部在剛性桿的上提作用力和重力作用下對保真艙頂部進行密封，從而得到保壓保溫密封的樣品。

作為優選，巖心管頂部通過第一半球閥、第二半球閥與保真艙艙頂密封連接。其優點在于，待巖心管在保真艙內到位后，兩對半球閥組剛好也頂住了水孔，此時保真艙、巖心管與剛性桿呈一整體被吊在鉆桿內，無論上提與下放，半球閥組始終會在剛性桿上提力與重力的作用下緊緊頂在一起起到密封作用。

作為優選，密封圈脫離裝置與密封圈連接，密封圈與底部艙蓋連接，底部艙蓋通過扭簧、鎖扣、密封圈與保真艙底部密封連接。其優點在于，通過扭簧的作用力可使在巖心管在保真艙內到位后將底部艙蓋閉合，從而可以自動地進行密封；而且設有密封圈、鎖扣，使得密封效果更好。

作為優選，保真艙艙體底部還設有凸起，即保真艙底部開口突出于艙體。其優點在于，能在不影響密封效果的同時對艙體增大外徑設置隔層，獲得更好的保溫效果。

作為優選，密封圈使用壓縮系數大于底部艙蓋的材料，能實現上提后對保真艙底部開口的膨脹密封。其優點在于，能夠得到更好的密封效果，從而使得樣品的保真程度更高。

作為優選，還包括打撈矛頭，打撈矛頭上設有第一鎖扣，打撈矛頭通過剛性桿與巖心管連接。其優點在于，鎖扣安裝于打撈矛頭上，用于鎖住下放來的繩索打撈裝置。

作為優選，還設有到位報信裝置。其優點在于，巖心管進入套筒接鉆頭后，到位報信裝置發出到位信號。

本發明同現有技術相比具有以下優點及效果：