一种煤层气空气钻井用缓压岩屑取样装置的制作方法

本实用新型属于空气钻井工具技术领域，尤其是涉及一种煤层气空气钻井用缓压岩屑取样装置。

背景技术：

空气钻井技术是指用空气替代常规钻井液进行钻井的方法，在实施煤层气空气钻井时，气体钻井造成返出井口的岩屑呈粉末状，无法识别；以及排砂管线流体处于高压、高速状态，因此无法收集岩样，严重影响岩屑录井工作的进行，排砂口坐岗人员也难以通过返出砂样来判断地层情况，给建立岩屑地质剖面、全面收集井下资料、安全生产等带来困难。

为解决上述技术难题，市面上设计了岩屑取样装置，在排砂管线上设置分管进行岩屑收集取样，但是采用此种装置的弊端是，高压作用下，飞溅的岩尘粉屑容易对人造成安全危害，是一种不安全的操作行为。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种煤层气空气钻井用缓压岩屑取样装置，设置缓压筒，以对高压、高速状态的排砂管线流体样品进行压力释放，提高取样安全性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种煤层气空气钻井用缓压岩屑取样装置，包括排砂管线本体，在排砂管线本体的侧壁上连通缓冲管，在排砂管线本体与缓冲管的连通口处设置阻砂板，所述阻砂板沿连通口弧形设置，其内弧朝向流体方向；

所述缓冲管的自由端与缓压管一端相连，所述缓压管的另一端与缓压取样腔体相连，所述缓压取样腔体顶部设置压力控制阀，在缓压取样腔体的下部安装取样管，所述取样管上设置取样阀门。

进一步，所述缓冲管与排砂管线本体之间的轴线呈20-30度夹角。

进一步，所述阻砂板弧线直径大于缓冲管的直径。

进一步，所述阻砂板竖直设置。

进一步，所述阻砂板的高度为排砂管线内径的1/5。

进一步，所述缓冲管与缓压管之间设置可控阀门。

进一步，所述可控阀门采用闸阀。

进一步，所述缓压管材质设置为柔软材料。

进一步，所述缓压取样腔体设置为椭圆筒形。

进一步，所述缓压取样腔体上设置爆破片。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种煤层气空气钻井用缓压岩屑取样装置具有以下优势：

具有缓压取样腔体、缓冲管和缓压管，对高压高流速的气砂混合流体进行多重减压缓释作用，提高取样安全性能。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种煤层空气钻井用缓压岩屑取样装置剖面示意图。

附图标记说明：

1-排砂管线本体；2-阻砂板；3-缓冲管；4-可控阀门；5-缓压管；6-缓压取样腔体；7-取样阀门；8-压力控制阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1，一种煤层气空气钻井用缓压岩屑取样装置，包括排砂管线本体1，在排砂管线本体1的侧壁上连通缓冲管3，在排砂管线本体1与缓冲管3的连通口处设置阻砂板2，所述阻砂板2沿连通口弧形设置，其内弧朝向流体方向；

所述缓冲管3的自由端与缓压管5一端相连，所述缓压管5的另一端与缓压取样腔体6相连，所述缓压取样腔体6顶部设置压力控制阀8，在缓压取样腔体6的下部安装取样管，所述取样管上设置取样阀门7。

具有缓压取样腔体6，对高压高流速的气砂混合流体进行减压缓释作用，提高取样安全性能。

所述缓冲管3与排砂管线本体1之间的轴线呈20-30度夹角。

对缓冲管3进行此角度设置，既提供一定的向前的流速，还有重力势能提供，方便从连通口落下的岩屑进行沉降，避免岩屑返出。

所述阻砂板2弧线直径大于缓冲管3的直径。使其处于缓冲管3连通口的外围，设计合理。

所述阻砂板2竖直设置。

所述阻砂板2的高度为排砂管线本体1内径的1/5。

此高度设计既能很好的对岩屑进行阻降，又不会被轻易冲蚀破坏。

所述缓冲管3与缓压管5之间设置可控阀门4。

通过可控阀门4进行对高速气砂混合流体进行排放流量的调节。

所述可控阀门4采用闸阀。

闸阀应用于含砂体的气体中比较适宜，调节方便，堵塞概率小。

所述缓压管5材质设置为柔软材料。

一方面对流体进行缓压，另一方面缓解流体流速。

所述缓压取样腔体6设置为椭圆筒形。

较大的椭圆筒形缓压取样腔体6，使高压流体在其内进行激荡流动，得到缓冲沉降。

所述缓压取样腔体6上设置爆破片。

进一步提高安全性能。

取样方式：当有高速气砂混合流体从排砂管线本体1的出口处喷出后，将冲击于阻砂板2上形成减速，此时容易收集的岩屑将被阻砂板2阻隔向连通口掉落到缓冲管3内，调节可控阀门4控制排放流量，缓解一定程度的流体压力，当流体以较高的速度进入缓压取样腔体6内后，激荡流动，得到缓冲，再从底部取样管内流出，从而完成高压高速流体下的岩屑采样。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型范围之内。