[发明专利]应用于页岩气的保真取样器具及热解析页岩气的方法

权利要求书

1.应用于页岩气的保真取样器具，其特征在于：包括：

保真取样器总成(100)，所述保真取样器总成(100)内集成有：

提拉机构(10)，其布置在所述保真取样器总成(100)的上端，并用以获得提拉力；

检测组件(20)，其一端与所述提拉机构(10)可拆卸的连接；

取样组件(30)，其布置在所述保真取样器总成(100)的下端，并用以取样获得含页岩气的岩心；

其中，所述取样组件(30)与所述检测组件(20)具有一连接状态和一分离状态；

取样通路(40)，其在所述检测组件(20)与所述取样组件(30)之间形成，所述检测组件(20)用以检测所述取样通路(40)内的压力和温度；

其中，所述取样通路(40)的第一端可联通至所述保真取样器总成(100)之外，以使所述取样组件(20)可获取目的位置的含页岩气的岩心；

保压组件(50)，其具一打开状态和一封闭状态；

其中，所述打开状态用以实现所述取样通路(40)可到达所述目的位置；

其中，所述检测组件(20)和所述取样组件(30)可移动的设置，并由所述提拉力驱动移动动作，且两者移动一预设距离后，所述保压组件(50)可由所述打开状态向所述封闭状态动作；

其中，所述保真取样器具有第一工作状态和第二工作状态，所述提拉机构(10)获得所述提拉力后，所述保真取样器由所述第一工作状态进入所述第二工作状态；

其中，在所述第一工作状态时，所述检测组件(20)和所述取样组件(30) 处于所述连接状态，所述保压组件(50)处于所述打开状态，所述取样通路(40)连通至所述目的位置，且所述提拉机构(10)位于所述保真取样器总成(100)的内部；

其中，在所述第二工作状态时，所述提拉力将所述提拉机构(10)运动到一预设位置，且在该位置下所述提拉机构(10)部分移动至所述保真取样器总成(100)之外，所述检测组件(20)向所述提拉机构(10)向所述提拉机构(10)移动的方向运动，以使所述取样组件(30)随之移动后并分离，以实现保压组件(50)动作，并封闭所述取样通路(40)的第二端；

保真取样器总成(100)包括：

第一接管(110)，其第一端开口，另一端形成有弹卡挡头(11)；

第二接管(120)，其第一端与所述第一接管(110)具有所述弹卡挡头(11)的一端通过螺纹连接；

弹卡室(12)，所述第二接管(120)的第一端构造出所述弹卡室(12)；

其中，所述弹卡室(12)的内径大于所述第二接管(120)的内径；

第三接管(130)；

上扩孔器(14)，其两端设置有螺纹，并分别连接所述第二接管(120)和所述第三接管(130)；

座环(13)，所述第二接管(120)的第二端可部分地嵌入所述上扩孔器(14)内；

其中，所述上扩孔器(14)朝向所述座环(13)的一端与所述第二接管(120)部分连接入所述扩孔器内(14)的部分形成有第一安装空间；

其中，所述座环(13)可安装在所述第一安装空间内，且所述座环(13)的外周与所述扩孔器(14)的内周接触；

其中，所述座环(13)端面与所述扩孔器(14)形成有所述第一安装空间的一端接触；

下扩孔器(15)，其两端设置有螺纹，

取心钻头(17)，所述下扩孔器(15)的两端并分别连接所述第三接管(130)和所述取心钻头(17)；

扶正环(16)，所述第三接管(130)的下端可部分地嵌入所述下扩孔器(15)内；

其中，所述下扩孔器(15)朝向所述扶正环(16)的一端与所述第三接管(130)部分连接入所述下扩孔器内(15)的部分形成有第二安装空间；

其中，所述扶正环(16)可安装在所述第二安装空间内，且所述扶正环(16)的外周与所述下扩孔器(15)的内周接触；

其中，所述扶正环(16)的端面与所述下扩孔器(15)形成有所述第二安装空间的一端接触；

所述提拉机构(10)包括：

绳索打捞组件(31)，其用以连接驱动绳索提供提拉力；

单动机构(32)，其一端用以连接所述绳索打捞组件(31)；

其中，所述绳索打捞组件(31)具有弹卡端(310)，在所述第一工作状态时，所述弹卡端(310)位于所述弹卡室(12)处；

连接件(33)，所述单动机构(32)的另一端通过螺纹连接所述连接件(33)；

所述检测组件(20)包括：

密封接头(22)；

剪切铜销(21)，所述密封接头(22)的第一端与所述连接件(33)第二端通过所述剪切铜销(21)连接；

所述剪切铜销(21)连接所述密封接头(22)和所述连接件(33)时，所述取样组件(30)与所述检测组件(20)可进入所述连接状态；

所述剪切铜销(21)可断开，且在其断开时，用以实现所述取样组件(30)与所述检测组件(20)进入所述分离状态；

悬挂环(23)，其套设在所述密封接头(22)的外周上，并与所述第二接管(120)的内周接触；

密封中管(24)，其通过螺纹连接在所述密封接头(22)的第二端；

其中，所述悬挂环(23)接触所述座环(13)朝向所述绳索打捞组件(31)的端面并产生一冲击力，所述冲击力致使所述剪切铜销(21)断开；

所述检测组件(20)还包括：

记录仪(34)，其用以记录温度、压力，并预制在所述密封接头(22)内；

检测软管(35)，其一端与所述记录仪(34)连接；

检测接头(36)，所述检测软管(35)的另一端连接所述检测接头(36)的第一端；

以及布置在所述密封中管(24)内、形成有第一通路(401)、且连接所述检测接头(36)并可随所述检测组件(20)移动的脱钩机构；

所述脱钩机构包括：

脱钩接头(37)，所述检测接头(36)的第二端连接所述脱钩接头(37)的第一端；

勾连机构，其连接在所述脱钩接头(37)的第二端，所述勾连机构可勾连连接有脱钩矛头(38)；

其中，脱钩接头(37)构造出所述第一通路(401)，所述第一通路(401)连通用以连通所述检测软管(35)和所述密封中管(24)；

其中，所述密封接头(22)的第二端构造出一卡接结构(220)，所述勾连机构被构造成其一端可部分卡入所述卡接结构(220)内，并形成所述预设位置，并在该预设位置所述密封接头(22)与脱钩接头(37)配合密封；

其中，所述勾连机构被构的另一端用以卡入所述卡接结构(220)后释放所述脱钩矛头(38)，以使所述取样组件(30)与所述检测组件(20)呈分离状态；

其中，所述勾连机构移动的距离为所述预设距离；

所述取样组件(30)包括：

取样管(39)，其部分布置在所述密封中管(24)内；

其中，所述取样管(39)的第一端安装有所述脱钩矛头(38)；

其中，所述取样管(39)的内部为第二通路(402)，所述第二通路(402)与所述第一通路(401)连通；

所述保压组件(50)包括：

保压阀安装管(25)，其第一端通过螺纹连接在所述密封中管(24)的第二端，且其外周与第三接管(130)和所述下扩孔器(15)的内周接触；

保压阀(26)；

下密封接头(27)，所述取样管(39)的第二端可延伸至所述下密封接头(27)内；

其中，所述下密封接头(27)朝向所述保压阀安装管(25)的一端构造成凸台体，所述凸台体的端面通过一转轴连接所述保压阀(26)，以使所述保压阀(26)可扣合在所述凸台体上，以封闭所述第二通路(402)；

应用于页岩气的保真取样器具的热解析页岩气的方法，包括如下步骤：

S101、将所述保真取样器具打捞至地表后进行拆卸，所述拆卸方式为：

拆卸保真取样器总成(100)，提拉机构(10)；

至少保留部分所述检测组件(20)和取样组件(30)以构成所述取样通路(40)，并基于此作为保压腔室，所述保压腔室横向放置；

所述保压腔室至少包括如下部件，具体包括：

所述密封接头(22)、所述悬挂环(23)、所述密封中管(24)、所述保压阀安装管(25)、所述保压阀(26)、所述下密封接头(27)、所述勾连机构脱钩接头(37)、所述脱钩矛头(38)、所述取样管(39)；

S102、基于所述检测组件(20)读取的目标位置的数值设定热解析设备的温度、压力；

S103、在开始热解析之前，将保压腔室安装在热解析设备中，并实现保压腔室内部与热解析设备内腔联通及形成压力平衡，便于页岩气的解析，具体方式包括：

通过一右侧丝杠(45)推动保压阀(26)，进而推动取样管(39)，以使取样管(39)和热解析设备获得第一连通状态，以实现保压解除密封；

在所述第一连通状态，打开出水接口(E)的开关将保压腔室内的泥浆排放出去，待泥浆排放干净后，关闭出水接口(E)的开关；

S104、通过一左侧丝杠(41)推动检测接头(36)、脱钩接头(37)向右运动，促使脱钩接头(37)与上密封接头(22)脱开，以获得第二连通状态，以实现保压解除密封；

S105、打开热解析设备进水接口(B)的开关，将加热到取样处温度的热水通过进水接口(B)注入到热解析设备中，并打开出气接口(A)将热解析设备内腔中的空气排净，直到出气接口(A)出口有水冒出，关闭进水接口(B)的开关，停止加水，等待页岩气从岩心中逸出，并通过出气接口(A)收集气体；

S106、通过压力传感器(C)和温度传感器(D)来检测热解析设备内腔热水的温度和压力变化，并及时更换满足温度要求的热水，直至出气量达到停止解析的要求。