[发明专利]一种浅层原位流体取样器具及取样方法

权利要求书

1.一种浅层原位流体取样器具，其特征在于：包括冲击成孔器具（1）和原位流体取样器具（2）；

所述冲击成孔器具（1）包括锤管、套接于锤管外部的配重块（1-3）和长度调节块（1-2）、以及套接于锤管内部的导向杆（1-5），所述导向杆（1-5）伸缩于锤管下端口且其下端连接钻杆接头（1-8）；

所述原位流体取样器具（2）包括真空泵（2-1）、软管（2-2）、胶塞（2-3）、钻杆（2-4）、抽气杆（2-5）、密封球（2-6）、进样接头（2-7）和钻头（2-8），真空泵（2-1）和抽气杆（2-5）通过橡胶软管（2-2）连接，胶塞（2-3）安装在抽气杆（2-5）的上端，抽气杆（2-5）的下端与进样接头（2-7）通过螺纹连接，密封球（2-6）依靠自重坐落于进样接头（2-7）的倒喇叭口内，所述钻杆（2-4）的上端与钻杆接头（1-8）连接，钻杆（2-4）的下端与钻头（2-8）通过螺纹连接，胶塞（2-3）、抽气杆（2-5）和进样接头（2-7）套装于钻杆（2-4）的中心孔内，钻杆（2-4）下端的侧面开有进样孔（2-11）；

所述锤管包括螺纹连接的上冲锤管（1-4）和下冲锤管（1-6）；上冲锤管（1-4）的上端安装固定螺母（1-1），所述长度调节块（1-2）和配重块（1-3）串装在上冲锤管（1-4）上，并通过固定螺母（1-1）和上冲锤管（1-4）外侧台阶进行轴向固定；所述下冲锤管（1-6）的下端螺纹连接下冲锤接头（1-7），导向杆（1-5）下端穿过下冲锤接头（1-7）连接钻杆接头（1-8）；

所述原位流体取样器具（2）中的抽气杆（2-5）和进样接头（2-7）的螺纹连接处有组合垫（2-9）；

所述钻杆（2-4）的下端安装了橡胶环（2-10）；

所述进样孔（2-11）中放置过滤纱布；

所述进样接头（2-7）的侧面安装橡胶环（2-12）；

所述钻杆（2-4）与钻头（2-8）螺纹连接处安装密封圈（2-13）。

2.根据权利要求1所述的浅层原位流体取样器具，其特征在于：所述流体为液体或气体。

3.一种浅层原位流体取样方法，其特征在于：采用了权利要求1-2任一项所述的浅层原位流体取样器具，包括以下步骤：

S1、通过冲击成孔器具（1）将原位流体取样器具（2）冲击到预定孔深后，接着把冲击成孔器具（1）在钻杆接头（1-8）处拧卸开，通过橡胶软管（2-2）将地表的手提式真空泵（2-1）连接起来；

S2、然后开启手提式真空泵（2-1）将抽气杆（2-5）中心孔抽成真空，并且在抽气过程中，密封球（2-6）在抽气杆（2-5）和进样接头（2-7）的压力差作用下上下跳动，将进样接头（2-7）和钻头（2-8）内通道也抽成真空；

S3、然后关闭手提式真空泵（2-1），并拆卸掉橡胶软管（2-2），此时在大气压的作用下将密封球（2-6）压紧，与进样接头（2-7） 的倒喇叭口形成密封，进样接头（2-7）和钻头（2-8）的内通道形成了一个封闭的真空空间B；

S4、接着通过抽气杆（2-5）上提2-3cm，进样接头（2-7）下端面与钻头（2-8）上端面脱离接触，从而使钻杆（2-4）的侧面通道与真空空间B相连通，在真空的作用下促使钻杆（2-4）与孔壁之间的流体快速进入到真空空间B内，静置5-10min，确保孔内流体充分进入到真空空间B内；

S5、然后将抽气杆（2-5）缓慢下压，关闭钻杆（2-4）的侧面通道与真空空间B的连通渠道，最后将原位流体取样器具（2）起拔到地表，通过真空取样袋上的针头穿过进样接头（2-7）上的密封橡胶环（2-12）获取真空空间B内的原位无污染流体。

4.根据权利要求3所述的浅层原位流体取样方法，其特征在于：采用冲击成孔器具（1）将原位流体取样器具（2）冲击孔的方法为：双手握持上冲锤管上靠近下冲锤管的区域A，将固定螺母（1-1）、长度调节块（1-2）、配重块（1-3）、上冲锤管（1-4）、下冲锤管（1-6）、下冲锤接头（1-7）沿导向杆（1-5）向上举起，直到下冲锤接头（1-7）的上端与导向杆（1-5）台阶的下端接触，然后向下冲击，冲击力依次通过上冲锤管（1-4）下端面、导向杆（1-5）台阶的上端面、钻杆接头（1-8）、钻杆（2-4）传递到钻头（2-8），最终通过钻头（2-8）冲击挤密成孔。