[发明专利]一种深部典型弱源气钻探连续原位取样器具及取样方法

说明书

本发明公开一种深部典型弱源气钻探连续原位取样器具及取样方法，包括外筒，外筒上端连接钻杆接头，下端连接取心钻头，外筒内设有由上至下依次连接的悬挂总成、液压推动机构、球座分水接头、上密封球阀、取心内筒和下密封球阀；液压推动机构包括中心管和滑动套，中心管侧壁上设有侧开孔，滑动套密封滑动套设于中心管上并位于侧开孔下方，滑动套与外筒内壁滑动密封连接，滑动套下端连接液压推动筒上端，上密封球阀上设有上拨杆，下密封球阀上设有下拨杆，当向球座分水接头内投球后，液压流体推动滑动套向下移动并拨动上拨杆和下拨杆，将上密封球阀和下密封球阀关闭。本发明能够对深部弱源气进行连续原位取样，为弱源气的资源勘探研究提供技术支持。

技术领域

本发明涉及勘探设备技术领域，特别是涉及一种深部典型弱源气钻探连续原位取样器具及取样方法。

背景技术

壳源氦气相对常规油气为典型的弱源气，不存在集中的生气高峰，其常以甲烷或二氧化碳气藏的伴生气产出，目前国内主要从天然气中提氦，作为矿种开展的勘探工作极少。国内缺乏针对氦气资源勘探开发的钻完井工艺方法技术，氦气井下识别技术等方面国内外技术尚处于空白，面临多项需要攻关的工艺和器具。

发明内容

本发明的目的是提供一种深部典型弱源气钻探连续原位取样器具及取样方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够对深部弱源气进行连续原位取样，为氦气等弱源气的资源勘探研究提供技术支持。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种深部典型弱源气钻探连续原位取样器具，包括外筒，所述外筒上端连接钻杆接头，下端连接取心钻头，所述外筒内设有由上至下依次连接的悬挂总成、液压推动机构、球座分水接头、上密封球阀、取心内筒和下密封球阀；

所述液压推动机构包括中心管和滑动套，所述中心管通过所述悬挂总成转动连接于所述外筒内，所述中心管内的中心管通道通过所述悬挂总成内的悬挂总成通道连通所述钻杆接头内腔，所述中心管通道与所述球座分水接头内腔连通，所述球座分水接头内腔通过所述上密封球阀与所述取心内筒内腔连通，所述取心内筒内腔通过所述下密封球阀与所述取心钻头中心孔连通；

所述中心管侧壁上设有与所述中心管通道连通的侧开孔，所述滑动套套设于所述中心管上并与所述中心管滑动密封连接，所述滑动套位于所述侧开孔下方，所述滑动套还与所述外筒内壁滑动密封连接，所述滑动套下端连接液压推动筒上端，所述液压推动筒套设于所述球座分水接头和所述上密封球阀外并向所述下密封球阀方向延伸；

所述上密封球阀的密封球体上设有上拨杆，所述上拨杆穿过设置于所述液压推动筒侧壁上的过流孔，所述下密封球阀的密封球体上设有下拨杆，所述下拨杆通过连杆机构连接所述液压推动筒的下端，当向所述球座分水接头内投球后，液压流体经所述钻杆接头、所述悬挂总成通道和所述中心管通道后从所述侧开孔进入所述滑动套上方的环形密封腔，液压流体推动所述滑动套向下移动并拨动所述上拨杆和所述下拨杆，将所述上密封球阀和所述下密封球阀关闭。

优选地，所述液压推动筒下端连接有滑动块，所述滑动块滑动设置于所述取心内筒和所述外筒之间的环形空间中。

优选地，所述连杆机构包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆上端固定连接在所述滑动块下端，所述第一连杆下端与所述第二连杆上端转动连接，所述第二连杆下端与所述下拨杆转动连接。

优选地，所述悬挂总成包括固定部和旋转部，所述固定部固定连接在所述钻杆接头下端，所述悬挂总成通道设置于所述固定部内，所述旋转部旋转套设于所述固定部外，所述中心管上端与所述旋转部下端固定连接。

本发明还提供一种深部典型弱源气钻探连续原位取样方法，采用以上所述的深部典型弱源气钻探连续原位取样器具进行取样，包括以下步骤：

S1：将所述深部典型弱源气钻探连续原位取样器具下放到含气岩心段；