[发明专利]化学保温保压取芯方法

说明书

本发明涉及化学保温保压取芯方法，岩芯取至保压舱后，利用吸热反应使岩芯保持低温。吸热反应的反应物包括固态药品，所述固态药品固态药品为固态氢氧化钡与固态氯化铵的混合物，遇水可发生吸热反应；固态药品预装在药品舱内，药品舱设于取芯器内；当需要进行所述吸热反应时，向所述药品舱中添加水。本发明通过化学反应来实现低温环境，可用于天然气水合物的取样；本发明中化学反应的触发依靠中心杆原本的动作以及机械阀门来实现，不仅无需排布导线，可降低能耗；而且使得化学反应与岩芯进入保压舱几乎同时进行。其结构设计巧妙、科学合理，操作也十分方便。

技术领域

本发明涉及取芯装置技术领域，尤其涉及化学保温保压取芯方法。

背景技术

天然气水合物是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。形成可燃冰有三个基本条件：温度、压力和原材料。首先，低温：可燃冰在0—10℃时生成，超过20℃便会分解。海底温度一般保持在2—4℃左右；

其次，高压：可燃冰在0℃时，只需30个大气压即可生成，而以海洋的深度，30个大气压很容易保证，并且气压越大，水合物就越不容易分解。

最后，充足的气源：海底的有机物沉淀，其中丰富的碳经过生物转化，可产生充足的气源。海底的地层是多孔介质，在温度、压力、气源三者都具备的条件下，可燃冰晶体就会在介质的空隙间中生成。

专利文献CN209228327U公开了一种取岩芯装置，这也是目前比较成熟的保压取芯器。其通过各部件的相互协同配合，实现岩芯的钻进、抓取及移送至取芯保真舱，能高稳定、高性能、高效率地完成岩芯的钻取。然而，专利文献CN209228327U公开的取岩芯装置未设置冷冻装置，无法使钻取的岩心处于低温环境，不能用于钻取可燃冰。

专利文献CN210118109U公开的保真取芯装置，CN201327453Y公开的天然气水合物孔底冷冻取样器，其冷冻剂均采用的液氮。

由于取芯的整个过程分为：（1）取芯器下放；（2）可燃冰钻取；（3）取芯器提升三个步骤。而可燃冰的环境温度变化仅发生在第三个步骤（取芯器提升）中。采用液氮作为冷冻剂，其冷冻时间段为整个取芯过程，可能会出现在进入第三个步骤之前，液氮温度就上升的情况。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供化学保温保压取芯方法。

本发明通过下述技术方案实现：

化学保温保压取芯方法，岩芯取至保压舱后，利用吸热反应或放热反应使岩芯保温。

优选地，化学反应的反应物包括固态药品，所述固态药品遇水可发生吸热反应或放热反应。

进一步优选地，固态药品为固态氢氧化钡与固态氯化铵的混合物。固态氢氧化钡与固态氯化铵的混合物遇水会发生吸热反应。

或者，固态药品为氧化钙或铁粉，氧化钙或铁粉遇水会发生放热反应。

进一步的，将所述固态药品预装在药品舱内，药品舱设于取芯器内，药品舱设有进液口；

当需要进行所述吸热反应或放热反应时，向所述药品舱中添加水。

进一步的，所述药品舱为与所述取芯器同轴的筒形。

进一步的，在取芯器的钻机外筒的筒壁内设置夹层来作为所述药品舱。

进一步的，药品舱的进液口安装单向阀，单向阀的进液口设触发阀门，触发阀门用于阻挡取芯器内部的液体进入所述单向阀；

当需要进行所述吸热反应或放热反应时，开启触发阀门，取芯器内部的液体经所述触发阀、单向阀进入所述夹层，固态药品遇水发生吸热反应或放热反应。

进一步的，所述触发阀门包括触发活塞，阀门关闭时，所述触发活塞的一端伸到触发阀的外部；