[發明專利]半導體制冷式冰凍取芯器

有效

• 申請號: 201910406856.1
• 申請日: 2019-05-16
• 公開（公告）號: CN110043211B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 羅永江;李莉佳;梁運培;胡千庭;彭枧明
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: E21B25/08
• 分類號: E21B25/08
• 代理公司: 重慶大學專利中心 50201
• 代理人: 唐開平

本發明公開了一種半導體制冷式冰凍取芯器，該冰凍取芯器為圓柱形的管筒結構，包括供電裝置、制冷觸發機構、半導體制冷器和冷凍取樣機構；供電裝置位于冰凍取芯器上部，制冷觸發機構在供電裝置下端，制冷觸發機構與供電裝置的通電開關保持動接觸，冷凍取樣機構位于冰凍取芯器下部，半導體制冷器設置在冷凍取樣機構的內壁上，供電裝置與半導體制冷器電連接。本發明的技術效果是：由于采用半導體制冷片作為冰封保壓取芯器的制冷機構，使整個機構無高速運動部件，且無需制冷劑循環，鉆具結構更加簡單，冷凍速度更快，提高了鉆具的可靠性和使用壽命。

技術領域

本發明屬于鉆井取樣技術領域，具體涉及一種半導體制冷式冰凍取芯器，廣泛應用于松散地層、原位保壓地層的鉆井取樣領域中。

背景技術

目前，在松散地層和在需要保持原位狀態地層進行鉆進取芯成為鉆進取芯的難題。采用常規機械閥門式取樣器由于存在沖蝕、磨損，且易卡堵等問題，導致其成功率較低。

中國專利文獻CN101706379A公開的冰閥式保溫保壓取樣器，為地層中鉆進取樣提供了一種有效的解決方法，但該專利公布的取樣器由于冷源儲量有限，無法持續對樣品進行，易出現取樣過程中冰閥融化導致密封失效。中國專利文獻CN105156055A公開了一種電動壓縮蒸發直冷式冰封保壓取芯器，但其主要部件包括制冷壓縮機，蒸發器等結構復雜，同樣存在制冷劑對水敏感，且對深孔高壓條件無法適應等問題，難以對巖心進行有效冰凍實現密封保壓。

發明內容

針對現有的冰封保壓機構存在的問題，本發明所要解決的技術問題就是提供一種半導體制冷式冰凍取芯器，它能提高冰封保壓機構的可靠性，且結構簡單、使用壽命長。

為了上述技術問題，本發明提供的一種半導體制冷式冰凍取芯器，所述冰凍取芯器為圓柱形的管筒結構，包括供電裝置、制冷觸發機構、半導體制冷器和冷凍取樣機構；供電裝置位于冰凍取芯器上部，制冷觸發機構在供電裝置下端，制冷觸發機構與供電裝置的通電開關保持動接觸，冷凍取樣機構位于冰凍取芯器下部，半導體制冷器設置在冷凍取樣機構的內壁上，供電裝置與半導體制冷器電連接。

本發明的技術效果是：

本發明采用半導體制冷器作為冰封保壓取芯器的制冷機構，使整個機構無高速運動部件，且無需制冷劑循環，鉆具結構更加簡單，冷凍速度更快，提高了鉆具的可靠性和使用壽命。

附圖說明

本發明的附圖說明如下：

圖1為發明的結構示意圖；

圖2為圖1中的A-A斷面圖。

圖中，Ⅰ、供電裝置；Ⅱ、制冷觸發機構；Ⅲ、半導體制冷器、Ⅳ、冷凍取樣機構；

1、上接頭；2、蓄電池短接殼體；3、蓄電池組；4、蓄電池密封接頭；5、電源連接導線；6、開關；7、觸發活塞板；8、中間接頭；9、觸發活塞連桿；10、觸發活塞；11、巖心管；12、連接導線；13、冷凍換熱外管；14、第一環氧密封膠段；15、半導體制冷片；16、冷凍換熱內管；17、隔墊；18、第二環氧密封膠段。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：

如圖1所示，本發明的冰凍取芯器為圓柱形的管筒結構，包括供電裝置Ⅰ、制冷觸發機構Ⅱ、半導體制冷器Ⅲ和冷凍取樣機構Ⅳ；供電裝置Ⅰ位于冰凍取芯器上部，制冷觸發機構Ⅱ在供電裝置Ⅰ下端，制冷觸發機構Ⅱ與供電裝置Ⅰ的通電開關保持動接觸，用于合上或斷開通電開關，冷凍取樣機構Ⅳ位于冰凍取芯器下部，半導體制冷器Ⅲ設置在冷凍取樣機構Ⅳ的內壁上，供電裝置Ⅰ與半導體制冷器Ⅲ電連接。