[發(fā)明專利]巖樣保真取芯系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811596435.1
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109973035A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝和平;高明忠;陳領(lǐng);李存寶;朱建波;郭峻;廖志毅;李聰;何志強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號: E21B25/10
• 分類號: E21B25/10;E21B10/02;E21B25/00
• 代理公司: 成都高遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51222
• 代理人: 李安霞;曾克

1.巖樣保真取芯系統(tǒng)，其特征在于：包括依次連接的驅(qū)動(dòng)模塊、保真模塊和取芯模塊，所述取芯模塊巖芯鉆取工具、巖芯樣品存儲(chǔ)筒，所述保真模塊包括巖芯樣品保真艙，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括取芯鉆機(jī)，所述取芯鉆機(jī)包括液道；

所述巖芯鉆取工具包括取芯鉆具、捕芯器和內(nèi)芯管，取芯鉆具包括外芯管和空心的鉆頭，鉆頭與外芯管的下端連接；所述捕芯器包括環(huán)形基體和多個(gè)卡爪，環(huán)形基體同軸安裝在內(nèi)芯管下端的內(nèi)壁上，卡爪均勻設(shè)置在環(huán)形基體上，卡爪下端與環(huán)形基體連接，卡爪上端向內(nèi)收攏；所述內(nèi)芯管下端伸向外芯管底部，內(nèi)芯管與外芯管間隙配合；

所述巖芯樣品存儲(chǔ)筒包括巖芯筒、鉆機(jī)外筒、翻板閥和觸發(fā)機(jī)構(gòu)，翻板閥包括閥座和密封閥瓣，閥座同軸安裝在鉆機(jī)外筒內(nèi)壁上，密封閥瓣一端與閥座上端外側(cè)壁活動(dòng)連接，閥座頂部有與密封閥瓣匹配的閥口密封面；所述巖芯樣品保真艙包括內(nèi)取芯筒、外取芯筒和蓄能器，所述外取芯筒套在內(nèi)取芯筒上，所述內(nèi)取芯筒上端連通液氮存儲(chǔ)罐，所述液氮存儲(chǔ)罐位于外取芯筒內(nèi)，所述蓄能器連通外取芯筒，所述外取芯筒設(shè)有翻板閥；

所述液道包括液道啟動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述液道啟動(dòng)機(jī)構(gòu)包括鎖體、鎖定桿、剪銷、中心桿，所述鎖體前后貫通，鎖體從后至前依次為鎖定段、密封段和液道段，鎖定段側(cè)壁有剪銷孔，剪銷孔為通孔，所述鎖定桿前后貫通，鎖定桿在鎖體內(nèi)，鎖定桿從后至前依次為連接段、流出段、封閉段和流入段，連接段外壁有凹槽，所述剪銷長度大于鎖體側(cè)壁上的剪銷孔深度，所述剪銷在剪銷孔和凹槽內(nèi)，流出段側(cè)壁開有流出孔，流入段側(cè)壁開有流入孔，所述中心桿在鎖定桿內(nèi)，所述密封段內(nèi)徑等于封閉段外徑，所述液道段內(nèi)徑大于鎖定桿外徑，所述連接段、流出段和流入段的內(nèi)徑大于中心桿外徑，所述封閉段內(nèi)徑等于中心桿外徑，所述密封段前端到鎖體后端的軸向距離小于封閉段前端到鎖體后端的軸向距離，液道段內(nèi)腔與流入段內(nèi)腔通過流入孔連通，剪銷穿過剪銷孔嵌入凹槽，流出孔外壁開口到鎖體后端的軸向距離小于液道段后端到鎖體后端的軸向距離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖樣保真取芯系統(tǒng)，其特征在于：所述巖芯樣品保真艙還包括電加熱器、溫度傳感器、設(shè)于內(nèi)取芯筒與液氮存儲(chǔ)罐之間的電控閥、壓力傳感器、設(shè)于蓄能器與外取芯筒之間的三通截止閥A，所述三通截止閥A的兩個(gè)端口分別連接蓄能器和外取芯筒，三通截止閥A的第三端口連接泄壓閥，三通截止閥A為電控閥,所述溫度傳感器、壓力傳感器連接處理單元，所述電加熱器、電控閥、三通截止閥A均受控于處理單元，所述電加熱器用于對外取芯筒內(nèi)部加熱，所述溫度傳感器用于檢測保真艙內(nèi)的溫度，所述壓力傳感器用于檢測保真艙內(nèi)的壓力。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖樣保真取芯系統(tǒng)，其特征在于：所述鉆頭包括用于鉆孔的第一級刀片和用于擴(kuò)孔的第二級刀片,鉆頭包括內(nèi)鉆頭和外鉆頭，所述內(nèi)鉆頭安裝在外鉆頭內(nèi)，第一級刀片位于內(nèi)鉆頭下端，第二級刀片位于外鉆頭外側(cè)壁上,所述第一級刀片在圓周方向等間隔設(shè)有三個(gè)，第二級刀片在圓周方向等間隔設(shè)有三個(gè),鉆頭上第一級刀片和第二級刀片處均設(shè)有冷卻液回路孔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖樣保真取芯系統(tǒng)，其特征在于：所述外芯管和鉆頭外壁均設(shè)有螺旋槽，鉆頭上的螺旋槽與外芯管上的螺旋槽連續(xù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖樣保真取芯系統(tǒng)，其特征在于：所述卡爪包括一體制造的豎直臂和傾斜臂，所述豎直臂下端與環(huán)形基體連接，豎直臂上端與傾斜臂的下端連接，傾斜臂的上端為自由端，傾斜臂從下往上向內(nèi)傾斜，傾斜臂的傾斜角為60°。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖樣保真取芯系統(tǒng)，其特征在于：所述密封閥瓣包括彈性密封圈、彈性連接條、密封件和多個(gè)依次平行排列的鎖條，彈性連接條將所有鎖條串連并由彈性密封圈將所有鎖條箍在一起形成整體結(jié)構(gòu)，鎖條上有與彈性密封圈適配的卡槽，彈性密封圈裝在卡槽中，相鄰兩個(gè)鎖條間設(shè)有密封件，閥瓣一端通過限位鉸鏈活動(dòng)連接在閥座上端；所述閥瓣在未翻下時(shí)為弧形，閥瓣與內(nèi)取芯筒的外壁貼合；閥瓣在翻下時(shí)為平面并蓋住閥座上端。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖樣保真取芯系統(tǒng)，其特征在于：所述外取芯筒內(nèi)壁設(shè)有密封腔，所述翻板位于密封腔，所述密封腔與內(nèi)取芯筒連通；所述外取芯筒內(nèi)壁設(shè)有密封圈，所述密封圈位于翻板閥的下方。