[发明专利]一种深层原位岩心的密闭保压转移与存储装置及方法

权利要求书

1.一种深层原位岩心的密闭保压转移与存储装置，其特征在于，包括：

压力容器，所述压力容器包括第一筒体和第一端部密封活塞，所述第一端部密封活塞安装于所述第一筒体的第一端，且能在所述压力容器内滑动；

密封储存容器，所述密封储存容器包括第二筒体和第二端部密封活塞，所述第二端部密封活塞安装于所述第二筒体的第一端；

至少一个球形阀，所述至少一个球形阀连接在所述第一筒体与所述第二筒体之间；

压力调节系统，所述压力调节系统用于调节所述第二筒体内的水量；

控制系统，所述控制系统包括第一压力传感器、第二压力传感器和控制器，所述第一压力传感器用于感应所述第一筒体内的压力，所述第二压力传感器用于感应所述第二筒体内的压力，所述第一压力传感器、所述第二压力传感器均与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述压力调节系统电连接。

2.根据权利要求1所述深层原位岩心的密闭保压转移与存储装置，其特征在于，所述球形阀为两个，包括与所述压力容器相邻的第一球形阀和与所述密封储存容器相邻的第二球形阀。

3.根据权利要求2所述深层原位岩心的密闭保压转移与存储装置，其特征在于，所述压力调节系统包括第一压力调节系统，所述第一压力调节系统包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、溢流阀、柱塞式伺服泵和承压去离子水箱，所述第一阀门安装于第一管路上，所述第二阀门安装于第二管路上，所述第三阀门和所述溢流阀安装于第三管路上，所述第一管路的第一端与所述第二筒体连通，所述第二管路的第一端和所述第三管路的第一端均与所述第一管路的第二端连通，所述第二管路的第二端与所述柱塞式伺服泵的出水口相连，所述柱塞式伺服泵进水口与所述承压去离子水箱通过第四管路相连，所述第三管路的第二端与所述承压去离子水箱连通，所述溢流阀相比于所述第三阀门更靠近所述承压去离子水箱，所述柱塞式伺服泵的输入端与所述控制器的输出端电连接，所述第二压力感应器用于感应所述柱塞式伺服泵出水口的压力。

4.根据权利要求1所述深层原位岩心的密闭保压转移与存储装置，其特征在于，还包括第二压力调节系统，所述第二压力调节系统包括第三压力传感器、第四阀门和高压蓄能器，所述第四阀门安装于第四管路上，所述第四管路的第一端与所述第二筒体连通，所述第四管路的第二端与所述高压蓄能器的底部连通，所述第三压力传感器用于感应所述第二筒体内的压力。

5.一种深层原位岩心的密闭保压转移与存储方法，使用如权利要求2～4中任意一项所述的深层原位岩心的密闭保压转移与存储装置，其特征在于，包括如下步骤：

S1、压力容器与第一球形阀组成的结构从整体结构中分离，将取自深部地层的压力状态原位岩心放入压力容器内，并且使第一球形阀内充满与原位岩心相同压力状态的地下水，关闭第一球形阀，将第一球形阀与第二球形阀恢复连接，使压力容器与第一球形阀组成的结构重新连入整体结构；

S2、打开第一阀门，第二阀门和第四阀门，通过控制器控制柱塞式伺服泵将承压去离子水箱中的承压去离子水泵入第二筒体中，使得第二压力传感器的压力达到并维持第一压力传感器的压力值；压力平衡后依次打开第二球形阀和第一球形阀，继续通过控制器控制柱塞式伺服泵将承压去离子水箱中的承压去离子水泵入第二筒体中，使得第二压力传感器的压力达到并维持第一压力传感器的压力值，使得第二筒体和第一筒体实现压力平衡下的连通；

S3、关闭第二阀门和第四阀门，打开第三阀门，推动第一端部密封活塞并带动原位岩心移动，原位岩心依次经过第一球形阀和第二球形阀之后进入密封储存容器中，第二筒体中的承压去离子水通过第一阀门、第三阀门和溢流阀回流进承压去离子水箱中，继续推进第一端部密封活塞使得原位岩心完全进入第二筒体中，关闭第一球形阀和第二球形阀，关闭第一阀门；

S4、移除压力容器、第一球形阀、第一管路、第二管路和第三管路，保持第二筒体与高压蓄能器连通，打开第四阀门，通过观察第三压力传感器所感应的第二筒体内的压力，控制高压蓄能器对第二筒体进行供水增压，使第二筒体内保持原位岩心放入压力容器时的初始压力。