[发明专利]半导体制冷式冰冻取芯器

说明书

本发明公开了一种半导体制冷式冰冻取芯器，该冰冻取芯器为圆柱形的管筒结构，包括供电装置、制冷触发机构、半导体制冷器和冷冻取样机构；供电装置位于冰冻取芯器上部，制冷触发机构在供电装置下端，制冷触发机构与供电装置的通电开关保持动接触，冷冻取样机构位于冰冻取芯器下部，半导体制冷器设置在冷冻取样机构的内壁上，供电装置与半导体制冷器电连接。本发明的技术效果是：由于采用半导体制冷片作为冰封保压取芯器的制冷机构，使整个机构无高速运动部件，且无需制冷剂循环，钻具结构更加简单，冷冻速度更快，提高了钻具的可靠性和使用寿命。

技术领域

本发明属于钻井取样技术领域，具体涉及一种半导体制冷式冰冻取芯器，广泛应用于松散地层、原位保压地层的钻井取样领域中。

背景技术

目前，在松散地层和在需要保持原位状态地层进行钻进取芯成为钻进取芯的难题。采用常规机械阀门式取样器由于存在冲蚀、磨损，且易卡堵等问题，导致其成功率较低。

中国专利文献CN101706379A公开的冰阀式保温保压取样器，为地层中钻进取样提供了一种有效的解决方法，但该专利公布的取样器由于冷源储量有限，无法持续对样品进行，易出现取样过程中冰阀融化导致密封失效。中国专利文献CN105156055A公开了一种电动压缩蒸发直冷式冰封保压取芯器，但其主要部件包括制冷压缩机，蒸发器等结构复杂，同样存在制冷剂对水敏感，且对深孔高压条件无法适应等问题，难以对岩心进行有效冰冻实现密封保压。

发明内容

针对现有的冰封保压机构存在的问题，本发明所要解决的技术问题就是提供一种半导体制冷式冰冻取芯器，它能提高冰封保压机构的可靠性，且结构简单、使用寿命长。

为了上述技术问题，本发明提供的一种半导体制冷式冰冻取芯器，所述冰冻取芯器为圆柱形的管筒结构，包括供电装置、制冷触发机构、半导体制冷器和冷冻取样机构；供电装置位于冰冻取芯器上部，制冷触发机构在供电装置下端，制冷触发机构与供电装置的通电开关保持动接触，冷冻取样机构位于冰冻取芯器下部，半导体制冷器设置在冷冻取样机构的内壁上，供电装置与半导体制冷器电连接。

本发明的技术效果是：

本发明采用半导体制冷器作为冰封保压取芯器的制冷机构，使整个机构无高速运动部件，且无需制冷剂循环，钻具结构更加简单，冷冻速度更快，提高了钻具的可靠性和使用寿命。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为发明的结构示意图；

图2为图1中的A-A断面图。

图中，Ⅰ、供电装置；Ⅱ、制冷触发机构；Ⅲ、半导体制冷器、Ⅳ、冷冻取样机构；

1、上接头；2、蓄电池短接壳体；3、蓄电池组；4、蓄电池密封接头；5、电源连接导线；6、开关；7、触发活塞板；8、中间接头；9、触发活塞连杆；10、触发活塞；11、岩心管；12、连接导线；13、冷冻换热外管；14、第一环氧密封胶段；15、半导体制冷片；16、冷冻换热内管；17、隔垫；18、第二环氧密封胶段。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明的冰冻取芯器为圆柱形的管筒结构，包括供电装置Ⅰ、制冷触发机构Ⅱ、半导体制冷器Ⅲ和冷冻取样机构Ⅳ；供电装置Ⅰ位于冰冻取芯器上部，制冷触发机构Ⅱ在供电装置Ⅰ下端，制冷触发机构Ⅱ与供电装置Ⅰ的通电开关保持动接触，用于合上或断开通电开关，冷冻取样机构Ⅳ位于冰冻取芯器下部，半导体制冷器Ⅲ设置在冷冻取样机构Ⅳ的内壁上，供电装置Ⅰ与半导体制冷器Ⅲ电连接。