[发明专利]一种气囊阻隔式密闭取心器及其使用方法

说明书

本发明涉及一种气囊阻隔式密闭取心器及其使用方法，该气囊阻隔式密闭取心器有两种：第一种、采用气囊密闭装置代替保压控制器，通过充气实现密闭从而实现取心器的保压，气囊不会出现因煤屑残留而导致卡死的问题，可确保密封效果；第二种、在保压控制器下端安装气囊密闭装置，防止煤屑进入保压控制器，从而避免密封面被煤屑卡住或因密封面残留煤屑而影响密封效果。第一种气囊阻隔式密闭取心器的使用方法：当取心器下沉时，气囊密封装置位于岩心筒与内管之间，向气囊中充入部分气体，使气囊封堵岩心筒与内管之间的环空；当取心结束后，向上提拉岩心筒，同时快速向气囊中充气，使其具有一定压力；当岩心筒通过气囊后，瞬间膨胀的气囊快速封堵内管，实现保压密封。

技术领域

本发明涉及保压取心装置技术领域，尤其涉及一种气囊阻隔式密闭取心器及其使用方法。

背景技术

随着地球资源开发逐渐深部化，常规取心获得的岩石样品的完整度、力学参数、生物信息、水油气赋存量等性质与原位环境下相差较大，已无法满足深部科学的基础研究。这是因为深部岩石赋存环境复杂，在常规取心时压力温度等提前释放，岩心由于失真不再具备深部原始状态，导致出现失稳破碎、生物难以存活、油气部分耗散等一系列现象。近些年，原位保压密闭取心技术成为深地科学探测的重要手段之一。煤矿常用的保压密闭取心主要利用冰阀式、翻板式等保压控制器实现取心后的密闭保压。然而，由于煤体的松软，在某些工况下，煤屑被岩心筒带入保压密封面时，会导致密封面上残留块状煤屑，当翻板阀或者球阀在关闭时，煤屑会卡在密封面上，导致密封失败，影响保压效果。

发明内容

本申请旨在提供一种气囊阻隔式密闭取心器及其使用方法，解决保压取心中因煤屑残留密封面导致的密封失效问题。

本申请通过下述技术方案实现：

本申请提供两种结构的气囊阻隔式密闭取心器，第一种、采用气囊密闭装置代替保压控制器，通过充气实现密闭从而实现取心器的保压；第二种、在保压控制器下端安装气囊密闭装置，防止煤屑进入保压控制器，从而避免其被煤屑卡住或因密封面残留煤屑而影响密封效果。

本申请提供的第一种气囊阻隔式密闭取心器，包括内管、岩心筒和囊密封装置，岩心筒位于内管内，气囊密封装置装在内管内侧；当岩心筒未提升时，气囊密封装置位于岩心筒与内管间的环空内；当岩心筒提升至越过所述气囊密封装置，给气囊密封装置注气可使气囊密封装置膨胀从而将内管内部封堵。

第一种气囊阻隔式密闭取心器的使用方法，包括以下步骤：

当取心器下沉时，气囊密封装置位于岩心筒与内管之间，向气囊中充入部分惰性气体，使气囊封堵岩心筒与内管之间的环空；

当取心结束后，向上提拉岩心筒，同时快速向气囊中充气，使其具有一定压力；

当岩心筒通过气囊后，瞬间膨胀的气囊快速封堵内管，实现保压密封。

本申请提供的第二种气囊阻隔式密闭取心器，包括内管、岩心筒、保压控制器和气囊密封装置，气囊密封装置装在内管内侧并位于保压控制器下端；当岩心筒未提升时，气囊密封装置和密封阀瓣均位于岩心筒与内管间的环空内。

当保压控制器为翻板阀时，阀座装于内管内，阀座顶部有密封面，密封阀瓣一侧与阀座顶部活动连接，气囊密封装置装在内管内侧并位于阀座下端；当岩心筒未提升时，内管位于阀座内，气囊密封装置和密封阀瓣均位于岩心筒与内管间的环空内；当岩心筒提升至越过所述气囊密封装置，给气囊密封装置注气可使气囊密封装置膨胀从而将内管内部封堵。

可选的，所述气囊密封装置包括至少两个气囊，至少两个气囊沿圆周方向设置；所述内管壁内有与气囊适配的注气通道，注气通道一端连接气囊。

第二种气囊阻隔式密闭取心器的使用方法，包括以下步骤：

当取心器下沉时，气囊位于岩心筒与内管之间；向气囊中充入部分气体，使气囊封堵岩心筒与内管之间的环空；