一种旋转式井壁取芯器及密闭储芯筒的制作方法

本实用新型涉及一种取芯器，具体为一种旋转式井壁取芯器及密闭储芯筒，属于页岩气长水平段勘探取芯技术领域。

背景技术：

页岩气是指赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气，是连续生成的生物化学成因气、热成因气或二者的混合，可以游离态存在于天然裂缝和孔隙中，以吸附态存在于干酪根、黏土颗粒表面，还有极少量以溶解状态储存于干酪根和沥青质中，而在对页岩气进行勘测过程中，需要对页岩进行取芯以便于勘测。

而对于现有的取芯器，缺乏密闭储芯筒来完成岩芯的密封和存储功能，在从井下到地面实验测量的过程中，不利于更完好的保存岩芯的特性，往往只设置一个储芯筒，不能够尽量多的储存岩芯，不有利于减少取芯机器人的整体长度，使得取芯机器人在长水段井中的过弯能力较弱。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种旋转式井壁取芯器及密闭储芯筒。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种旋转式井壁取芯器，包括取芯器外壳、推拉杆、左固定板、右固定板、左旋转板、右旋转板、左折芯板、右折芯板、连接螺栓、限位块、连接转轴和取芯筒；

所述推拉杆的一端与推芯液压杆进行连接，所述推拉杆的另一端通过连接转轴卡放在取芯液压马达的两侧，且所述推拉杆的另一端开设的凹槽内设置有固定在左折芯板与右折芯板内侧的限位块，所述左旋转板安置在左固定板与左折芯板之间，且所述左固定板与左折芯板的两端通过连接螺栓进行连接，所述右旋转板安置在右固定板和右折芯板之间，且所述右固定板和右折芯板的两端通过连接螺栓进行连接，所述取芯筒与步进电机连接在一起。

一种密闭储芯筒，包括密封盖圈、固定槽、储芯筒、限位槽、加长筒套、固定螺钉、储芯外筒、波形弹簧、挡圈和储芯内体；

所述密封盖圈设置在密闭储芯筒的顶端，所述密封盖圈通过波形弹簧设置在储芯筒的筒口处，且所述波形弹簧另一端连接有挡圈，所述储芯筒由储芯外筒和储芯内体构成，且储芯外筒与储芯内体为可分离式，并通过固定槽进行连接，所述加长筒套通过固定螺钉与储芯筒连接在一起，所述限位槽设置在储芯外筒的外侧。

所述储芯筒设置有四个，且储芯筒筒底设计花键连接，并通过联轴器与连接筒底的步进电机呈转动连接。

所述储芯筒通过设置加长筒套设置为三段。

所述储芯筒通过限位槽与机架配合使之每次旋转九十度，使限位槽刚好与机架卡口相合。

本实用新型的有益效果是：该旋转式井壁取芯器及密闭储芯筒设计合理，推芯液压缸带动推芯液压杆推动推拉杆使左旋转板与右旋转板在左固定板和右固定板以及左折芯板和右折芯板上开设的l型凹槽中滑动，使取芯液压马达旋转九十度到达水平工作面并开始进给取芯，取芯完成后退回初始状态并启动推芯液压缸完成推芯，岩心被推到储芯筒，完成密闭储芯功能，储芯筒设置有四个，且储芯筒筒底设计花键连接，并通过联轴器与连接筒底的步进电机呈转动连接，推芯液压杆上链接限位开关，开关控制筒底步进电机每次旋转九十度，使取芯液压马达每推一次芯，控制步进电机旋转九十度，确保每一次的岩芯刚好储存在四个储芯筒体内，储芯筒通过设置加长筒套设置为三段，可以增加筒体长度，增加储芯数量，有效储芯4*15＝60颗38mm大颗粒岩芯，储芯筒通过限位槽与机架配合使之每次旋转九十度，使限位槽刚好与机架卡口相合，保证储芯筒与取芯液压马达的空心轴同轴心，完成每次的储芯工作。

附图说明

图1为旋转式井壁取芯机器人整体结构示意图；

图2为本实用新型井壁取芯器旋转功能原理结构示意图；

图3为本实用新型储芯筒结构示意图；

图4为本实用新型储芯筒筒口结构示意图；

图5为本实用新型储芯筒口剖面结构示意图。

图中：1、井壁，2、推靠臂，3、步进电机，4、取芯器外壳，5、密闭储芯筒，6、密封片，7、取芯液压马达，8、转向钻进槽，9、推芯液压杆，10、推芯液压缸，11、转向钻进液压缸，12、万向节，13、推拉杆，15、左固定板，16、右固定板，17、左旋转板，18、右旋转板，19、左折芯板，20、右折芯板，38、连接螺栓，39、限位块，40、连接转轴41、取芯筒，77、密封盖圈，78、固定槽，79、储芯筒，80、限位槽，81、加长筒套，82、固定螺钉，83、储芯外筒，84、波形弹簧，85、挡圈和86、储芯内体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示：旋转式井壁取芯机器人，其包括井壁1、推靠臂2、步进电机3、取芯器外壳4、密闭储芯筒5、密封片6、取芯液压马达7、转向钻进槽8、推芯液压杆9、推芯液压缸10、转向钻进液压缸11和万向节12。

所述推靠臂2与井壁1的内侧壁进行连接，所述取芯器外壳4设置在推靠臂2之间，且所述取芯器外壳4内安装有步进电机3、密闭储芯筒5、取芯液压马达7、推芯液压缸10和转向钻进液压缸11，所述步进电机3位于取芯器外壳4的顶端，所述密闭储芯筒5安置在步进电机3的下方，且所述密闭储芯筒5与取芯器外壳4之间空隙处设置有密封片6，所述取芯液压马达7安置在密闭储芯筒5的下方，且所述取芯液压马达7卡放在取芯器外壳4侧壁上设置的转向钻进槽8内，所述推芯液压杆9安插在推芯液压缸10的顶端，所述转向钻进液压缸11通过转向杆安置在转向钻进槽8内与取芯液压马达7连接在一起，所述万向节12固定安置在取芯器外壳4的两端外侧，且所述万向节12分别设置在取芯器外壳4与推靠臂2之间的空隙处。

如图2所示：一种旋转式井壁取芯器，包括取芯器外壳4、推拉杆13、左固定板15、右固定板16、左旋转板17、右旋转板18、左折芯板19、右折芯板20、连接螺栓38、限位块39、连接转轴40和取芯筒41。

所述推拉杆13、左固定板15、右固定板16、左旋转板17、右旋转板18、左折芯板19和右折芯板20构成该井壁取芯器的旋转功能，所述推拉杆13的一端与推芯液压杆9进行连接，所述推拉杆13的另一端通过连接转轴40卡放在转向钻进液压缸11的两侧，且所述推拉杆13的另一端开设的凹槽内设置有固定在左折芯板19与右折芯板20内侧的限位块39，所述左旋转板17安置在左固定板15与左折芯板19之间，且所述左固定板15与左折芯板19的两端通过连接螺栓38进行连接，所述右旋转板18安置在右固定板16和右折芯板20之间，且所述右固定板16和右折芯板20的两端通过连接螺栓38进行连接，所述取芯筒41与步进电机3连接在一起，通过花键连接使储芯筒每次旋转90度。

如图3、图4和图5所示：一种密闭储芯筒，包括密封盖圈77、固定槽78、储芯筒79、限位槽80、加长筒套81、固定螺钉82、储芯外筒83、波形弹簧84、挡圈85和储芯内体86；

所述密封盖圈77设置在密闭储芯筒5的顶端，所述密封盖圈77通过波形弹簧84设置在储芯筒79的筒口处，且所述波形弹簧84另一端连接有挡圈85，所述储芯筒79由储芯外筒83和储芯内体86构成，且储芯外筒83与储芯内体86为可分离式，并通过固定槽78进行连接，所述加长筒套81通过固定螺钉82与储芯筒79连接在一起，所述限位槽80设置在储芯外筒83的外侧。

在推芯过程中，密封盖圈77呈打开状态，通过推芯液压杆9和推芯液压缸10的配合，完成在密封储芯筒5内的整个推芯过程。然后，通过密封片6与密封储芯筒5配合，完成对密封储芯筒6的密封。

所述推芯液压缸10带动推芯液压杆9推动推拉杆13使左旋转板17与右旋转板18在左固定板15和右固定板16以及左折芯板19和右折芯板20上开设的l型凹槽中滑动，使取芯液压马达7旋转九十度到达水平工作面并开始进给取芯，取芯完成后退回初始状态并启动推芯液压缸10完成推芯，岩心被推到储芯筒79，完成密闭储芯功能，所述储芯筒79设置有四个，且储芯筒79筒底设计花键连接，并通过联轴器与连接筒底的步进电机3呈转动连接，推芯液压杆9上链接限位开关，开关控制筒底步进电机3每次旋转九十度90，使取芯液压马达7每推一次芯，控制步进电机3旋转九十度，确保每一次的岩芯刚好储存在四个储芯筒79体内，所述储芯筒79通过设置加长筒套81设置为三段，可以增加筒体长度，增加储芯数量，有效储芯4*15＝60颗38mm大颗粒岩芯，所述储芯筒79通过限位槽80与机架配合使之每次旋转九十度，使限位槽80刚好与机架卡口相合，保证储芯筒79与取芯液压马达7的空心轴同轴心，完成每次的储芯工作。

工作原理：在使用该旋转式井壁取芯器及密闭储芯筒时，推芯液压缸10带动推芯液压杆9推动推拉杆13使左旋转板17与右旋转板18在左固定板15和右固定板16以及左折芯板19和右折芯板20上开设的l型凹槽中滑动，使取芯液压马达7旋转九十度到达水平工作面并开始进给取芯，取芯完成后退回初始状态并启动推芯液压缸10完成推芯，岩心被推到储芯筒79，完成密闭储芯功能。

该取芯器能够利用机械配合完成取芯器在井下的转向，钻进，取芯，推芯功能，密闭储芯筒能够完成岩芯的密封和存储功能，有利于更完好的保存岩芯的特性，在从井下到地面实验测量的过程中完整保存岩心的岩性、物性、电性等。储芯筒设置旋转式四芯筒体，可以在尽量多储存岩芯的同时大大减少储芯筒的长度，有利于减少取芯机器人的整体长度，使得取芯器在长水段井中的过弯能力大为加强，在减少取芯器长度的同时增加储芯数量，一次下井可以取得更多的岩芯，减少下井时间，节约成本，对取芯工作的开展有重大的意义

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。