[发明专利]一种浅层流体采样装置及采样方法

说明书

一种浅层流体采样装置及采样方法，包括钻进部分、土样采集部分和流体采集部分；所述土样采集部分和流体采集部分均设置在钻进部分内；所述钻进部分包括钻杆和钻头；所述钻头的上端内壁与钻杆下端外壁构成螺纹配合；所述钻头内部中空，且钻头下端为锥形；所述土样采集部分包括冲击器和土样采集机构；所述冲击器设置在土样采集机构上端，且土样采集机构设置在钻进部分内。本发明提高了浅层流体采样的效率以及精度。

技术领域

本发明涉及一种采样装置及采样方法，特别是一种用于采集浅层流体的采样装置及采样方法，属于浅层地质取样技术领域。

背景技术

为了全面了解地质结构，在地下采集土样的同时，还需要采集地下水或地下气体，通过对地下水和气体的分析来确定某些元素的含量和转移情况；目前对地下水和气体常见的采集方式有两种，一种是通过浅钻钻出一个较大直径的孔，然后将目的层位通过黏土或水泥分隔开，再投入检测仪器采集地下的原位水或者原位气体，这种方法的前期投入较大，而且不便于大面积布置钻孔，优点是不会混样，能实时监测地下流体的动态变化；另一种方法是将毛细探针插入土层一定深度，然后采集原位流体，这种方法的优点是取样效率高效，但是取样深度有限，样品量少不利于分析；故需要一种能够高效且采集数据精确的采样装置，确保地质勘探作业的顺利进行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种浅层流体采样装置及采样方法，它能够在保证高效采集作业的同时，确保采集的精度。

本发明所述问题是通过以下技术方案解决的：

一种浅层流体采样装置，包括钻进部分、土样采集部分和流体采集部分；

所述土样采集部分和流体采集部分均设置在钻进部分内；

所述钻进部分包括钻杆和钻头；所述钻头的上端内壁与钻杆下端外壁构成螺纹配合；所述钻杆内壁上部设置有第二限位台阶，且第二限位台阶上端的钻杆内壁内径大于第二限位台阶下端钻杆内壁内径；所述钻头内部中空，且钻头下端为锥形；所述钻头内壁设置有第一限位台阶，且第一限位台阶上端的钻头内壁内径大于第一限位台阶下端钻头内壁内径；

所述土样采集部分包括冲击器和土样采集机构；所述冲击器设置在土样采集机构上端，且土样采集机构设置在钻进部分内；

所述流体采集部分包括抽气管道、真空泵、上自封接头、中心管、下自封接头、变径接头、流体内管和单向负压过滤阀；

所述抽气管道的上端接口连接真空泵，且抽气管道下端内壁与上自封接头上端外壁构成螺纹配合连接；所述上自封接头下端内壁与中心管上端外壁构成螺纹配合连接；所述中心管下端内壁与下自封接头上端外壁构成螺纹配合连接；所述下自封接头下端外壁与变径接头上端内壁构成螺纹配合连接；所述变径接头下端外壁与流体内管上端内壁构成螺纹配合连接；所述流体内管的外径小于钻杆下端内壁的内径；所述流体内管的下端面触压在第一限位台阶上；所述单向负压过滤阀的外壁上端与流体内管内壁下端构成螺纹配合连接。

上述浅层流体采样装置，所述土样采集机构包括坐挂器、连接杆和土样内管；

所述冲击器下端外壁与钻杆上端内壁构成螺纹配合连接；所述坐挂器包括空心圆盘和坐挂圆桶；所述坐挂圆桶的内径等于空心圆盘内孔直径，且坐挂圆桶的外径小于空心圆盘外壁圆周直径；所述坐挂圆桶上端垂直连接至空心圆盘下端面的圆孔处；所述空心圆盘的外壁圆周直径等于第二限位台阶上端的钻杆内壁内径，且空心圆盘下端面触压在第二限位台阶上；所述连接杆形状为一上细下粗的圆管；所述连接杆上端外壁与坐挂圆桶下端内壁构成螺纹配合连接；所述土样内管形状为圆筒状，且土样内管的上端内壁与连接杆下端外壁构成螺纹配合连接；所述连接杆的内径等于第一限位台阶下端钻头内壁内径，且土样内管的外径小于钻杆下端内壁的内径；所述土样内管的下端面触压在第一限位台阶上。