[發明專利]一種天然氣水合物巖心樣品保壓轉移裝置

在審

• 申請號: 201810959773.0
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN109187122A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 陳家旺;高巧玲;孫瑜霞;張培豪;任自強;朱海
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/42;G01N1/08;G01N23/046;G01N29/27
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本發明涉及海底樣品保壓轉移技術，旨在提供一種天然氣水合物巖心樣品保壓轉移裝置。該裝置包括壓力與溫度控制系統，包括矩形的安裝架，樣品轉移系統包括保壓筒，保壓筒通過底部的保壓筒支架設于安裝架上，測控系統安裝在樣品轉移系統上方，高壓內切割裝置前端與保壓筒后端相連，高壓內切割裝置后端依次與聲波檢測裝置、CT掃描裝置與鉆具對接系統連接。本發明產品該裝置可在轉移巖心樣品的同時對巖心樣品進行聲波檢測和CT掃描，減輕了轉移過程中產生的擾動對檢測結果的影響。可按照巖心樣品后期分析要求將巖心樣品切割成任意小段，且在整個切割、檢測和轉移過程中，能保證巖心樣品所處環境壓力和溫度近似于其原位壓力和溫度。

技術領域

本發明涉及樣品保壓轉移領域，具體涉及一種天然氣水合物巖心樣品保壓轉移裝置。

背景技術

天然氣水合物具有能量密度高、分布廣、儲量大、埋深淺、成藏物化條件好、清潔環保等特點。經過近20年的地質、地球物理和地球化學綜合調查，我國基本完成了海洋天然氣水合物資源普查與試采工作，并取得了一系列重要突破。

目前國內外天然氣水合物保壓取樣技術已經比較成熟，它可以保持水合物的原位壓力，將其從海底提取至海面，而不會分解，可以提供天然氣水合物的最小擾動樣品。但以上研究重在將天然氣水合物從海底保壓取樣，如何將取得的樣品在維持原位壓力的情況下切割為任意小段，并在轉移過程中完成聲波和CT掃描分析，國內研究則涉及較少。

針對我國天然氣水合物勘探及試采對水合物高質量巖心、高精準檢測技術與裝備的需求，本發明公開的天然氣水合物巖心樣品保壓轉移裝置能形成水合物海底鉆探保壓取心及船載檢測技術裝備鏈條，拓展我國海底水合物勘測能力，大幅提升相關技術裝備的國產化水平，推動我國深海裝備技術發展與產業化進程，滿足和支撐國家海洋高科技事業發展的需求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術中的不足，提供一種天然氣水合物巖心樣品保壓轉移裝置。

為實現上述目的，本發明所采用了如下技術方案：

提供一種天然氣水合物巖心樣品保壓轉移裝置，包括壓力與溫度控制系統、樣品轉移系統、測控系統、高壓內切割裝置、聲波檢測裝置、CT掃描裝置與鉆具對接系統。

壓力與溫度控制系統位于整個裝置左側底部，包括矩形的安裝架，安裝架內自左至右通過管路依次安裝有第一水箱、海水泵、第二水箱、冷卻散熱機與冷卻主機。

樣品轉移系統包括保壓筒，保壓筒通過底部的保壓筒支架設于安裝架上方，保壓筒前端設有蝸輪蝸桿箱，蝸輪蝸桿箱上安裝有第一電機與第二電機；保壓筒內沿軸向設有彼此平行的滑軌、絲杠與滾珠花鍵；絲杠通過第一電機進行驅動，第二電機驅動滾珠花鍵轉動；滑軌為滑塊提供支撐和導向作用，滑塊包括固定部分和可轉動部分，可轉動部分通過滾珠花鍵副安裝在滾珠花鍵上，固定部分與絲杠連接；可轉動部分后端安裝有抓手，滾珠花鍵副帶動抓手旋轉；

測控系統安裝在樣品轉移系統上方，包括各種信號執行端與數據顯示存儲端；

高壓內切割裝置前端與保壓筒后端相連，高壓內切割裝置后端依次與聲波檢測裝置、CT掃描裝置與鉆具對接系統連接；

鉆具對接系統包括高壓筒支架，高壓筒支架內設有冰水池；高壓筒或樣品筒設于高壓筒支架上；高壓筒前端設有球閥，用于控制高壓筒與裝置其他部分的通斷；高壓筒內底部設有鉆具支架，鉆具支架上設有鉆具，鉆具一端與球閥相連。

作為一種改進，保壓筒、冰水池、高壓筒和樣品筒內均充裝有海水。

作為一種改進，樣品轉移系統中的保壓筒，高壓內切割裝置，聲波檢測裝置，CT掃描裝置及鉆具對接系統中的高壓筒的中心線在同一直線上。

本發明的有益效果是：