[发明专利]深部岩石保质取芯装置及其取芯方法

权利要求书

1.一种深部岩石保质取芯装置，其特征在于，包括钻具、钻头、中心杆以及用于储存岩芯的储芯本体；所述钻头安装在所述钻具的下端，所述中心杆的下端连接所述储芯本体，并且所述中心杆能够带动所述储芯本体在所述钻具内沿钻具的轴向方向移动，所述中心杆内开设有下端开口的储液腔，所述储芯本体内开设有下端开口的储芯腔，所述储芯本体的上端安装有用于控制所述储液腔与所述储芯腔相互连通或阻断的第一阀门，所述钻具的内壁上安装用于封盖或打开所述储芯腔下端开口的第二阀门；所述储芯本体的内壁上设有液体流路，当打开所述第一阀门后，所述储液腔通过所述液体流路与所述储芯腔连通；所述钻具的下端内壁设置有用于夹紧岩芯的卡爪；

当所述深部岩石保质取芯装置提取岩芯前，所述储液腔内存储有第一液体，所述第一阀门封盖所述储液腔的下端开口，使所述储液腔与所述储芯腔阻断，所述储芯腔内存储有第二液体，并通过膜状物封闭所述储芯腔的下端开口；所述储液腔内的所述第一液体自上而下通过所述第一阀门进入储芯腔内后，与岩芯周围的第二液体混合发生物质间的传质相变形成密封膜包裹岩芯，使岩芯与外界隔离。

2.如权利要求1所述的深部岩石保质取芯装置，其特征在于，所述液体流路包括相互连通的若干分流路和若干开孔，当打开所述第一阀门后，所述储液腔、分流路、开孔以及储芯腔依次连通。

3.如权利要求2所述的深部岩石保质取芯装置，其特征在于，所述的若干分流路沿所述储芯本体的轴向方向延伸。

4.如权利要求3所述的深部岩石保质取芯装置，其特征在于，所述的若干分流路沿所述储芯本体的圆周方向均匀分布。

5.如权利要求4所述的深部岩石保质取芯装置，其特征在于，所述的若干开孔沿所述储芯本体的轴向方向等间距分布。

6.如权利要求1所述的深部岩石保质取芯装置，其特征在于，所述第一阀门为电控阀门，所述第二阀门为翻板阀。

7.如权利要求1所述的深部岩石保质取芯装置，其特征在于，所述第一液体为水或乙醇，所述第二液体为聚砜与DMF/NMP相混合后形成的溶液或者聚偏氟乙烯与DMF/NMP相混合后形成的溶液。

8.一种如权利要求1至7中任意一项所述的深部岩石保质取芯装置的取芯方法，其特征在于，包括如下步骤：

首先在所述储液腔内存储所述第一液体后，将第一阀门关闭，使所述储液腔与所述储芯腔阻断，然后在所述储芯腔内存储第二液体，并通过膜状物将所述储芯腔的下端开口封闭，防止第二液体泄露；

启动所述钻具，所述钻具驱动所述钻头进行破岩工作，在破岩提取岩芯过程中，岩芯冲破膜状物开始进入所述储芯腔内，此时储芯腔内的第二液体由于岩芯的进入开始排出，在岩芯进入储芯腔的过程中，第二液体始终将岩芯包裹，避免其他液体对岩芯的污染；

岩芯进入所述储芯腔后，取芯结束，钻具停止工作，关闭第二阀门，使所述第二阀门封盖所述储芯腔下端开口，然后打开所述第一阀门，使所述储液腔与所述储芯腔相互连通，所述储液腔内的所述第一液体进入储芯腔内后，与岩芯周围的第二液体混合发生物质间的传质相变形成密封膜包裹岩芯，使岩芯与外界隔离。