[发明专利]原位自触发随钻成膜保质取心装置的底部密封机构

说明书

本发明公开原位自触发随钻成膜保质取心装置的底部密封机构，包括取心筒和中心杆，所述中心杆密封伸缩设置在所述取心筒内，所述取样腔底部设置有底部密封器，所述底部密封器与所述中心杆、取心筒围合形成容置岩石样品的取样腔，所述底部密封器为弹性花瓣状结构，且由弹性材料制成，且每一瓣的端部固定在取心筒的内壁上、其余端面相互抵持对取心筒底部进行密封。减小取心时岩心进入取心筒过程中成膜液漏失，实现取心后封闭取心筒底部，防止成膜液大量泄漏。

技术领域

本发明涉及岩石的科学钻探技术领域，具体而言，涉及原位自触发随钻成膜保质取心装置的底部密封机构。

背景技术

在钻进岩层取心及取出岩心过程中，岩心会受到井底地层水或钻井液等的污染而造成岩心原位品质、油气含量及湿度等受到影响，并且岩心取出后会由于空气、光照等影响导致微生物生存环境改变而影响科学研究；同时，岩心内部油气资源的丧失会导致资源评估失真，由此，深部岩石钻探取心的保质基本采用密闭取心技术以实现原位保质取心，即采用高分子基的密闭液，在所取岩心表面形成一层液态膜，以减少钻井液对岩心的浸染。

密闭取心技术在岩石钻探技术领域进行了大量研究，但现有岩石取心技术无法做到完全保质取心，究其原因在于传统密闭取心技术中，取心筒完全注满密闭液，由销钉固定取心筒下部的密闭活塞，钻进取心过程中，由于钻压作用，销钉被剪断，密闭液被挤出，在井底形成保护区，防止岩心被钻井液污染，这样密闭取心生成的是液态膜，无法保证岩心中成分散失；这对于探知原位环境、油气资源勘探、深地医学研究都十分不利，因此，基于原位自触发随钻成膜保质取心方法，急需要一种能随钻在岩心表面形成固态密封膜，实时封存岩心中原始成分信息、且减小取心时岩心进入取心筒过程中成膜液漏失，实现取心后封闭取心筒底部，防止成膜液大量泄漏的原位自触发随钻成膜保质取心装置的底部密封机构。

发明内容

本发明旨在提供原位自触发随钻成膜保质取心装置的底部密封机构，减小取心时岩心进入取心筒过程中成膜液漏失，实现取心后封闭取心筒底部，防止成膜液大量泄漏，配合其它保质取心结构，随钻进取心动态过程中，成膜液在岩心表面完整均匀覆盖，通过交联固化作用形成一层具备高阻隔性能的固态保质密封膜，保护岩心免受钻井液污染，并防止岩心内部物质散失，使所取岩心能真实反映原位地层状态，为深部资源勘探与开发作业提供指导、为深部岩石科学、深部生物学探索研究奠定基础。

本发明的实施例是这样实现的：

原位自触发随钻成膜保质取心装置的底部密封机构，包括取心筒和中心杆，所述中心杆密封伸缩设置在所述取心筒内，所述取样腔底部设置有底部密封器，所述底部密封器与所述中心杆、取心筒围合形成容置岩石样品的取样腔，所述底部密封器为弹性花瓣状结构，且由弹性材料制成，且每一瓣的端部固定在取心筒的内壁上、其余端面相互抵持对取心筒底部进行密封。减小取心时岩心进入取心筒过程中成膜液漏失，实现取心后封闭取心筒底部，防止成膜液大量泄漏，配合其它保质取心结构，随钻进取心动态过程中，成膜液在岩心表面完整均匀覆盖，通过交联固化作用形成一层具备高阻隔性能的固态保质密封膜，保护岩心免受钻井液污染，并防止岩心内部物质散失，使所取岩心能真实反映原位地层状态，为深部资源勘探与开发作业提供指导、为深部岩石科学、深部生物学探索研究奠定基础。

优选的，所述底部密封器包括多个密封瓣和密封环，所述密封环固定在所述取心筒的内壁上，所述密封瓣一端固定在所述密封环上、另一端相互抵持对取心筒底部进行密封。

优选的，所述密封瓣倾斜设置在所述密封环上，多个密封瓣形成凹陷结构，所述凹陷结构设置在远离所述取样腔的一侧。

优选的，所述密封环内环设置为多边形结构，所述密封瓣设置成三角形结构，多个密封瓣形成空心的多棱柱结构。

优选的，所述密封环内环设置为圆形结构，所述密封瓣为圆弧状结构，多个密封瓣形成空心的半球结构。

优选的，多个密封瓣均设置在同一平面上，密封瓣设置成扇形结构，多个密封瓣形成圆形结构。