[发明专利]一种泥页岩防碎裂自启动式冷冻取样器及其取样方法

摘要

本发明公开了一种泥页岩防碎裂自启动式冷冻取样器及其取样方法，是由异径接头、分流接头、调节单动机构、外管、岩心防碎及冷源启动取心机构、扩孔器、岩心卡断机构和钻头组成；本发明具有防碎裂功能，尤其适用于易碎裂地层如泥页岩、油页岩、页岩气、天然气水合物和煤层气等的岩心取样；本发明在不同岩层和不同深度取样时，只需根据需要设置不同的冷冻量以及阀的压力值即可，操作简单，且其适用于多种类型的冷源，适用范围广泛；采用孔底自启动式冷冻方法，可减少人工操作，提高效率；本发明冷冻完成后具有报警功能，进行提钻取心，提至地表后，拆卸操作简单，便于后续分析测试工作。

主权项

一种泥页岩防碎裂自启动式冷冻取样器，其特征在于：是由异径接头(1)、分流接头(2)、调节单动机构(3)、外管(4)、岩心防碎及冷源启动取心机构(5)、扩孔器(6)、岩心卡断机构(7)和钻头(8)组成，异径接头(1)、分流接头(2)、调节单动机构(3)、岩心防碎及冷源启动取心机构(5)、岩心卡断机构(7)依次螺纹连接在一起，异径接头(1)、分流接头(2)、外管(4)、扩孔器(6)和钻头(8)依次螺纹连接在一起；异径接头(1)上部与钻杆螺纹连接，下部与分流接头(2)螺纹连接；分流接头(2)上部螺纹连接异径接头(1)，下部分别与单动轴(32)和外管(4)螺纹连接；调节单动机构(3)包括调节螺母(31)、单动轴(32)、O型密封圈(33)、轴承上接头(34)、轴承(35)、轴承支套(36)、垫圈(37)、螺母(38)和轴承下接头(53)，调节螺母(31)旋入单动轴(32)上部螺纹中，单动轴(32)上部与分流接头(2)螺纹连接，O型密封圈(33)位于轴承上接头(34)内壁凹槽之中，轴承上接头(34)、轴承(35)、轴承支套(36)和垫圈(37)从上到下依次安装在单动轴(32)上，并通过螺母(38)将它们螺纹锁紧在单动轴(32)上，轴承上接头(34)与轴承下接头(53)螺纹连接；外管(4)上部与分流接头(2)下部螺纹连接，下部与扩孔器(6)螺纹连接；岩心防碎及冷源启动取心机构(5)包括冷源注入阀(51)、保温层(52)、轴承下接头(53)、冷冻腔堵塞头(54)、冷冻控制阀路(55)、缓冲气阀(56)、取心管(57)、隔热漆(571)和密封挡板(58)，冷冻控制阀路(55)包括定位螺母(551)、弹簧(552)、控制块(553)和启动阀(554)，冷源注入阀(51)位于轴承下接头(53)上部连接内外管环空和冷源储藏室(531)的孔内，保温层(52)覆盖在冷源储藏室(531)的外壁上，轴承下接头(53)下部与取心管(57)上部螺纹连接，冷冻腔堵塞头(54)位于取心管(57)上部内，与轴承下接头(53)螺纹连接，冷冻控制阀路(55)位于冷冻腔堵塞头(54)内部，定位螺母(551)与冷冻腔堵塞头(54)螺纹连接，将弹簧(552)和控制块(553)封闭在冷冻腔堵塞头(54)内部通道中，启动阀(554)位于冷冻腔堵塞头(54)下部通道内，取心管(57)上部与轴承下接头(53)下部螺纹连接，下部与卡簧座(71)螺纹连接，缓冲气阀(56)位于取心管(57)上部管壁开孔内，密封挡板(58)位于取心管(57)内部，使取心管(57)内部形成密封空间；扩孔器(6)上部与外管(4)下部螺纹连接，下部与钻头(8)螺纹连接；岩心卡取机构(7)包括卡簧座(71)、卡簧挡圈(72)和卡簧(73)，卡簧挡圈(72)和卡簧(73)从上到下依次位于卡簧座(71)内部，卡簧座(71)上部与取心管(57)下部螺纹连接；钻头(8)上部与扩孔器(6)下部螺纹连接。