[发明专利]一种超高压高温岩芯样品存储和转移装置

说明书

一种超高压高温岩芯样品存储和转移装置，包括呈环形耐压舱室结构的转移舱，转移舱的两端分别螺接有入口封盖和出口封盖，入口封盖的下方开有第一阶梯孔，出口封盖的下方开有第二阶梯孔，第一阶梯孔和第二阶梯孔位于同一轴线位置，还包括一根长杆，长杆依次从入口封盖的外部穿入转移舱内部，然后穿出出口封盖；转移舱的内部还安装有引导套，引导套上还安装有抓取机构，抓取机构的顶部与长杆匹配；引导套的两端分别安装有入口关断装置和出口关断装置；位于入口封盖的第一阶梯孔的外端密封安装有取芯舱，取芯舱内部放置岩芯，岩芯前端部设置有阶梯头，阶梯头与第一阶梯孔对应，岩芯的后部为尾部平面；工作可靠性好，满足使用要求。

技术领域

本发明涉及存储和转移装置技术领域，尤其是一种超高压高温岩芯样品存储和转移装置。

背景技术

持续、安全、绿色的能源供应是经济高速发展的基本保障，随着浅部资源的逐渐枯竭，资源开发不断走向地球深部，深部资源的开采成为新常态，因此，围绕提升深部资源获取能力而开展的基础理论研究成为采矿的重要标志。

现有技术中，对于深部煤岩特征的研究方法是利用取芯技术进行深部取样，而后在实验室内进行分析研究，这个过程分为三个步骤：井内采集、转运至实验室、实验室内样品分割研究。而我们知道，地球深部高温高压，而深部岩体的物理和化学性能大大依赖于温度和压力状态，因此在“井内采集、转运至实验室、实验室内样品分割研究”这三个步骤实施过程中，如不能保障岩芯样品的温度和压力状态，则岩芯样品的理化性质将会发生不可逆变化。

“转运至实验室”这一步骤包含两个过程：将取芯舱(深井采集岩芯样品的装置)内岩芯取出并保温保压存放，将保温保压状态的岩芯样品放进实验室试验装置内切割研究。

在高温高压状态下完成上述两个操作，技术难度极高，现有技术中，公开的保压岩芯转移装置及方法是解决这一问题的尝试，但存在如下问题：

(1)无法应用于超高压状态的岩芯(比如140MPa)，原因是超高压状态下，岩芯从保真舱从推出需要克服极高的密封件摩擦力(可能重达一吨)，因此前推拉杆和后推拉杆需具备一定的横截面积以保障强度，但由于岩心处于超高压环境下，因此前推拉杆和后推拉杆将会承受极大的超高压环境产生的轴向推力，这使得前推拉杆和后推拉杆在移动时需克服密封件摩擦力和环境力，对于超高压状态的岩芯样品，这种方案并不具有工程可实现性；

(2)转移舱两侧的密封阀件为翻板阀，同样不适用于超高压工况。

公开的一种天然气水合物岩心样品保压转移装置是解决这一问题的另一种尝试，但存在的问题是：

(1)采用磁耦合联轴器将动力传送至保压筒内，受限于磁耦合的传递功率小的局限性，其无法满足超高压状态下岩芯从保真舱内推出所需克服的巨大密封件摩擦力。

从地面向岩层，每下降100米，压力平均增加2.5MPa，温度平均升高3℃，因此解决超高压力下(100MPa以上)高温岩芯样品的存储和转移，实现其“转运至实验室”变得非常具有挑战性。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种超高压高温岩芯样品存储和转移装置，从而能在超高压、高温状态下，实现岩芯样品的密封存储和转移，工作可靠性好，满足使用要求。

本发明所采用的技术方案如下：