[发明专利]一种主动式土壤吸附烃采样钻具

说明书

本发明提供了一种主动式土壤吸附烃采样钻具，包括：钻具主体，其包括：钻杆，其为空心结构；与所述钻杆形成活动连接的钻头，其为空心结构，在与所述钻杆相对的末端设有集齐孔；与所述钻杆形成丁字连接的把手，其位于所述钻头的相对侧；吸附烃采样装置，其包括：滤芯，其位于所述中空的钻头内部，与所述集齐孔连接；防水透气组件，其位于所述中空的钻头内部，与所述滤芯连接；采样管，其位于所述中空的钻杆内部，一端与所述防水透气组件连接，另一端连接收集装置；大气采样器；其外置于空气中，通过管路与收集装置连接。本发明钻具将吸附烃采样装置与钻具合二为一，同时能监测各种参数，集成度和自动化程度高。

技术领域

本发明涉及一种主动式土壤吸附烃采样钻具，属于油气地球化学勘探领域。

背景技术

吸附丝法是利用吸附剂吸附地层中微量气态烃类，再通过热脱附，使用色谱-质谱对烃类进行检测的方法。对于地标地球化学勘探研究来说，能够获得更多烃类组分信息，对化探异常进行精确描绘，多个地区的实际勘探应用表明其为有效的化探方法之一。

吸附丝法采样主要有被动吸附和主动平衡两大类。被动吸附主要方法为现场埋丝及装罐平衡两种。其所需平衡时间长，且现场埋丝存在施工难度和周期过长，而罐装平衡则存在烃类原位信息变异等缺陷。而主动抽吸平衡拥有平衡时间短，操作简便，稳定性好等优点，为目前比较常用的采样方式，在环境领域国家也颁布了相应的标准《环境空气挥发性有机物的测定吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法》(HJ 644-2013)。

但是，在土壤吸附烃采样过程中，需要先使用钻具钻孔后，再用吸附管连接气路并用大气采样器伸入钻孔中进行主动抽吸采样，存在以下一些缺陷：操作繁琐，采样工具需要携带多种；由于钻孔后再放入吸附管进行采样，钻孔的密封性无法保证，同时也给钻孔中带入了大气，稳定性差，无法反映原位烃类信息；再者若为潮湿地区，采样工具在没有防水措施的情况下容易使得吸附剂受潮失效。

因此，本发明希望通过设计一体化的采样工具在一定程度上解决上述问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的技术问题，提供一种主动式土壤吸附烃采样钻具，可以简化采样装置和采样流程，提高采样自动化程度，同时提升样品采集的稳定性和抗干扰能力。本发明钻具适合野外携带和施工，使用不同的土壤岩性和环境，不同深度采样的土壤吸附烃气体采样方法。

根据本发明，提供了一种主动式土壤吸附烃采样钻具，包括：

钻具主体，其包括：

钻杆，所述钻杆具有中空结构；

与所述钻杆的一端连接的钻头，所述钻头具有中空结构，在其与所述钻杆连接端相对的末端设有集齐孔；

与所述钻杆的另一端连接的把手，所述另一端为与所述钻头相对的一端；

吸附烃采样装置，其包括：

滤芯，所述滤芯位于所述钻头的中空结构内，其与所述集齐孔连接；

防水透气组件，所述防水透气组件位于所述钻头的中空结构内，其与所述滤芯连接；

采样管，所述采样管位于所述钻杆的中空结构内，其一端与所述防水透气组件连接，另一端连接收集装置；

大气采样器，所述大气采样器外置于空气中，其通过管路与收集装置连接；

收集装置，所述收集装置外置于空气中，其通过管路分别与所述吸附烃采样装置的采样管和大气采样器连接。

根据本发明的一些实施方式，所述钻具还包括环境传感器，所述环境传感器外置于空气中，用于记录采样时的各项环境参数。