[发明专利]保真取样器

说明书

技术领域

本发明涉及海洋勘探领域，特别是一种保真取样器。

背景技术

近些年来，随着海洋开发的升温，海洋地质勘探活动日益频繁。相对于地球物理，原位静力触探等手段，钻探取样是唯一的直观勘探手段。以最常见的海上工程地质钻探为例，常规的技术工艺是在海上平台或者工作船上架设钻机，通过下钻-转进-提钻3个步骤完成一个取样回次，限于开放性的岩心管(取样管)，在需要保压保温样品，例如海底浅层气勘探、沉积物生物取样时，样品中的气体和温度会在提钻过程中散失，无法得到令研究人员满意的原状样品。

现有的保真取样器，如中国专利公告号CN2903961Y，名为“煤田钻探瓦斯保真取样器”的实用新型专利，其公开了由弹卡接头、外弹卡室、打捞机构、弹性销、外回收管、外弹卡定位机构、外弹卡架、中连管、内弹卡架、内回收管、内弹卡定位机构、内连轴，其改进在于内连轴通过销轴与待测汽阀的样品容纳室连接，样品容纳室下端与带球阀通道的球阀连接，球阀与带内进入口和内密封套通道的内密封套连接，中连管与内弹卡室连接，内弹卡室通过座环与中间测压采样接头连接，悬挂环坐在座环上端，带测口和槽口的中间测压采样接头与外密封套连接，外密封套与引导接头连接，引导接头下端开有外进入口组成。

虽然上述实用新型专利可以实现保真取样的目的，但是依然具有一定的缺陷，如结构较为复杂，成本高；密封的可靠性不能得到保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、能够提高样品原状性、减轻劳动强度的保真取样器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

保真取样器，包括钻杆、岩心管、保真舱，岩心管、保真舱分别设置于钻杆内部，岩心管顶部设有第一半球阀与第一水孔，底部依次设置卡簧挡圈、卡簧和卡簧座；保真舱包括舱体、舱顶和下舱盖总成，舱顶和下舱盖总成分别设置于舱体的顶部与底部，用于对保真舱进行密封，舱顶设有第二水孔、第二半球阀和弹卡，钻杆内壁上设有弹卡室，下舱盖总成包括扭簧、底部舱盖、第二锁扣组、密封圈和密封圈脱离装置。

首先，本发明通过设置保真舱，不仅能在钻进完毕尚未提钻前对普通的岩心管进行保压保温密封，从而得到令研究人员满意的原状样品，而且本发明通过绳索取心工艺免去了重复的提下钻工程，减轻了劳动强度；另一方面，取样器主体结构简单，成本较低，通用性强。

作为优选，钻杆设有扶正环、钻头；钻杆与岩心管之间设有套筒。其优点在于，扶正环对保真舱舱体起扶正作用；套筒用于在钻进过程中对岩心管与钻杆之间的缝隙进行填充稳定，从而保证钻进和取样的顺利进行。

作为优选，岩心管通过刚性杆于保真舱内外上下活动。其优点在于，刚性杆可通过保真舱舱顶的第二水孔连接岩心管，从而带动岩心管的下放与上提，而保真舱的舱顶和刚性杆的打捞矛头则对岩心管上下活动的范围进行限制。

作为优选，钻进完毕后，岩心管被提入保真舱中。其优点在于，当岩心管被提入保真舱后，下舱盖总成对保真舱底部进行密封，舱顶与岩心管顶部在刚性杆的上提作用力和重力作用下对保真舱顶部进行密封，从而得到保压保温密封的样品。

作为优选，岩心管顶部通过第一半球阀、第二半球阀与保真舱舱顶密封连接。其优点在于，待岩心管在保真舱内到位后，两对半球阀组刚好也顶住了水孔，此时保真舱、岩心管与刚性杆呈一整体被吊在钻杆内，无论上提与下放，半球阀组始终会在刚性杆上提力与重力的作用下紧紧顶在一起起到密封作用。

作为优选，密封圈脱离装置与密封圈连接，密封圈与底部舱盖连接，底部舱盖通过扭簧、锁扣、密封圈与保真舱底部密封连接。其优点在于，通过扭簧的作用力可使在岩心管在保真舱内到位后将底部舱盖闭合，从而可以自动地进行密封；而且设有密封圈、锁扣，使得密封效果更好。

作为优选，保真舱舱体底部还设有凸起，即保真舱底部开口突出于舱体。其优点在于，能在不影响密封效果的同时对舱体增大外径设置隔层，获得更好的保温效果。

作为优选，密封圈使用压缩系数大于底部舱盖的材料，能实现上提后对保真舱底部开口的膨胀密封。其优点在于，能够得到更好的密封效果，从而使得样品的保真程度更高。

作为优选，还包括打捞矛头，打捞矛头上设有第一锁扣，打捞矛头通过刚性杆与岩心管连接。其优点在于，锁扣安装于打捞矛头上，用于锁住下放来的绳索打捞装置。

作为优选，还设有到位报信装置。其优点在于，岩心管进入套筒接钻头后，到位报信装置发出到位信号。

本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：