[實用新型]一種繩索沖擊式保溫保壓取樣鉆具

有效

• 申請號: 201621197717.0
• 申請日: 2016-11-07
• 公開（公告）號: CN206399686U
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 蔡家品;阮海龍;趙義;賈美玲;劉海龍;劉協魯;陳云龍;梁濤;吳海霞;歐陽志勇;李春;張建元;梁秋平;沈立娜
• 申請（專利權）人: 北京探礦工程研究所
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 北京五月天專利商標代理有限公司11294
• 代理人: 李永聯

技術領域

本實用新型屬于鉆探領域，涉及一種繩索沖擊式保溫保壓取樣鉆具，適用于陸地、湖泊、江河、海洋等天然氣水合物鉆探取樣施工。

背景技術

目前，天然氣水合物在能源和環境方面所產生的重要影響而為世界許多國家所關注，由于我國天然氣水合物儲量豐富，如何實現含天然氣水合物地層樣品的有效勘查取樣，對于我國的能源發展具有十分重要的戰略意義。

在陸地、湖泊、江河、海洋等地域進行天然氣水合物鉆探取樣施工，要求在取樣過程中保持樣品的地層壓力和溫度，常規取樣器難以實現，目前國內的天然氣水合物取樣鉆具存在保溫保壓樣品采取率低及保溫保壓性能差的缺點。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對上述現有技術的缺陷，提供一種能有效解決深海含天然氣水合物地層的取樣難題并保證樣品溫度壓力的繩索沖擊式保溫保壓取樣鉆具。為實現上述目的本實用新型采取的技術方案是：一種繩索沖擊式保溫保壓取樣鉆具，包括取樣內管總成,所述取樣內管總成包括懸掛系統、液動錘沖擊系統、差動系統、壓力補償系統、所述耐高壓保溫取樣管總成、板閥密封系統以及樣品保壓管，懸掛系統、樣品保壓管及板閥密封系統依次連接成取樣內管總成的外部機構，液動錘沖擊系統、差動系統、壓力補償系統、耐高壓保溫取樣管總成依次連接成取樣內管總成的內部機構，耐高壓保溫取樣管總成采用真空保溫，在樣品保壓管內外表面涂覆納米隔熱保溫涂料實現對樣品的保溫。

其中，所述板閥密封系統包括：板閥上端蓋、板閥密封蓋、驅動彈簧、板閥密封口和板閥下端蓋，所述板閥上端蓋、板閥密封口、板閥下端蓋由上至下依次配合組裝，其中板閥密封蓋和驅動彈簧通過銷軸連接在板閥密封口上端的板閥支架上，板閥密封蓋可依靠驅動彈簧自行關閉，關閉的板閥密封系統和樣品保壓管形成一個密閉保壓空間腔。

其中，耐高壓保溫取樣管總成上部鑲嵌有環形密封圈，取樣時所述密封圈與樣品保壓管配合形成密閉保壓空間腔上部密封，板閥密封系統與樣品保壓管配合形成密閉保壓空間腔下部密封。

其中，所述壓力補償系統包括：蓄能器充氣頭、蓄能器高壓腔、蓄能器下接頭、壓力補償閥、測壓接頭、觸發開關閥、節流閥和單向閥，上述所有部件由上至下依次配合組裝。

其中，板閥密封系統耐高壓，作為取樣鉆具的樣品管密封機構，其材質為高強度不銹鋼或合金鋼，耐壓范圍為0-30Mpa，利用驅動彈簧作為自動關閉動力。

其中，所述差動系統包括差動上矛頭、矛頭鎖、矛頭鎖座和剪切銷釘，差動上矛頭通過螺紋連接在液動錘沖擊系統下部，矛頭鎖通過開口彈性銷連接在矛頭鎖座上，剪切銷釘通過螺紋安裝在矛頭鎖座的剪切孔上，矛頭鎖座下端通過螺紋與蓄能器充氣頭上部連接。

其中，所述懸掛系統包括：懸掛環和懸掛管，懸掛環和懸掛管由上至下通過螺紋依次連接。

其中，還包括取樣外管總成，所述取樣外管總成包括鉆桿接頭、座環室、座環、座環聯接頭、外管、扶正器和PDC取芯鉆頭，上述所有部件由上至下依次連接，座環設置在座環室內，所述鉆桿接頭的上端通過螺紋與鉆桿相連，所述取樣內管總成懸掛系統坐落在外管總成的座環上，實現內管總成與外管總成的配合和定位。

本實用新型通過設計簡單可靠的差動系統、壓力補償系統以及板閥密封系統，使天然氣水合物保溫保壓取樣成功率高，解決了天然氣水合物勘查取樣保溫保壓性能差、效率低的問題。

附圖說明

圖:本實用新型繩索沖擊式保溫保壓取樣鉆具外管總成結構示意圖；

圖2:本實用新型繩索沖擊式保溫保壓取樣鉆具外管總成；

圖3:本實用新型繩索沖擊式保溫保壓取樣鉆具內管總成結構示意圖；

圖4A:本實用新型繩索沖擊式保溫保壓取樣鉆具板閥密封系統結構示意圖；

圖4B:本實用新型繩索沖擊式保溫保壓取樣鉆具板閥關閉示意圖；

圖4C:本實用新型繩索沖擊式保溫保壓取樣鉆具板閥打開示意圖。

附圖標記說明：

1-鉆桿接頭； 2-座環室；3-座環；

4-座環聯接頭； 5-外管；6-扶正器；

7-PDC取芯鉆頭；8-繩索打撈系統；9-懸掛系統；

10-液動錘沖擊系統；11-差動系統； 12-壓力補償系統；

13-耐高壓保溫取樣管總成；14-板閥密封系統；

15-繩索打撈矛頭；16-矛頭座； 17-連接座；

18-導向管；19-懸掛環； 20-懸掛管；

21-差動上矛頭；22-矛頭鎖； 23-矛頭鎖座；