一种适用于石油地质勘探的石油取样装置的制作方法

本发明涉及石油勘探，尤其涉及一种适用于石油地质勘探的石油取样装置。

背景技术：

1、石油勘探是指为了寻找和查明油气资源，而利用各种勘探手段了解地下的地质状况，认识生油、储油、油气运移、聚集、保存等条件，综合评价含油气远景，确定油气聚集的有利地区，找到储油气的圈闭，并探明油气田面积，搞清油气层情况和产出能力的过程，在勘探过程中，则会使用到取样装置对石油进行取样，以方便后续质检查验。

2、在油田开采过程中，前期需要进行油井的油产品进行取样，以获取油井的产油量、质量以及油田开发数据等重要信息。目前通常是通过钻头伸入开采部位底部进行抽采，抽采后将钻头取出，再将抽采的油样放入存储器皿中。然而，现有的石油取样装置在取样时是通过钻杆将取样钻头钻至一定深度，通过取样钻头获取一定的油样，然后再通过钻杆将取样钻头拉出来。这种选取方式在将钻杆取出时，钻杆受到周围地质层的挤压，使得钻杆很难取出。同时，现有的石油取样装置不能一次实现多点位的取样，导致取样的石油样品检测值缺乏代表性。其次，不能实现不同高度的石油开采，需要进行多次取样，导致取样效率低。再者，取样口在钻井过程中常会附着杂质，影响石油检测值，甚至堵塞取样口。

3、因此，本申请提出一种适用于石油地质勘探的石油取样装置。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的不足，本发明意在提供一种适用于石油地质勘探的石油取样装置。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种适用于石油地质勘探的石油取样装置，包括安装仓、储样仓、取样仓、过渡仓和钻头，所述过渡仓设于钻头的顶部，所述过渡仓的内顶壁设有电机一，所述电机一的输出端设有螺纹杆，所述螺纹杆的底部转动连接有支撑柱，所述支撑柱设于过渡仓的内部底壁，所述螺纹杆套设有套筒，所述套筒套设有套环，所述套环的外表面铰接有若干呈环形阵列的连接杆一，所述支撑柱的外表面的顶部和底部均铰接有若干与连接杆一相适配的连接杆二，所述连接杆二和连接杆一的自由端共同铰接有扩充板，所述扩充板的外表面轴向等距设有螺纹肋条，所述扩充板与过渡仓的内壁滑动连接；所述储样仓与取样仓相连通，所述安装仓通过储样仓固设于取样仓的顶部，所述取样仓的外径少于等于过渡仓的外径；所述取样仓的轴线等距设有若干组取样口，每组取样口环形阵列分布若干取样口。

4、技术方案原理：在进行石油取样的工作时，先外部的钻杆端部与安装仓固定连接，使石油取样设备处于工作状态。先启动电机一，电机一带动螺纹杆转动，转动的螺纹杆带动套筒在螺纹杆上下移动，使得套设在套筒上的套环随着套筒上下移动，进而带动铰接于套环上的连接杆一的端部上下移动，在连接杆二的配合子下可推动扩充板向外伸出；钻杆转动时带动钻头旋转下移，在扩充板的协助下，可加大钻井的直径，在螺纹肋条的配合下，可增强扩充板的切割强度，降低钻井的难度，且在钻进的过程中，由于取样仓的外径少于等于过渡仓的外径，使得取样仓的外周始终无法接触井壁，确保取样仓外表面的整洁。直到钻头打通石油勘察地层的坚硬地质层进入石油层后，继续下移取样装置使取样仓至合适深度，进行多点位取样，完成一次指定深度取样后，进行继续钻井下移至指定深度，从而实现不同深度的石油取样，实现一次取样提供多组样本，提高取样效率。

5、进一步，所述扩充板的横截面为弧形结构，所述扩充板面朝过渡仓的侧面设有工型板，所述工型板的两端沿过渡仓的径向与过渡仓滑动连接，所述工型板靠近支撑柱的一端分别与连接杆二和连接杆一转动连接。

6、上弧形结构的扩充板可以钻井时的减少阻力，同时工型板与过渡仓滑动连接可使扩充板的滑动轨迹稳定。

7、进一步，所述钻头的顶部铰接有若干过渡板，所述过渡板的自由端与扩充板的外表面底端铰接，所述过渡板为伸缩板。

8、过渡板的设置可进一步降低钻井时的阻力。

9、进一步，所述取样仓的内部底壁设有电机二，所述电机二的输出轴设有空心转轴，所述空心转轴与取样仓的内部顶壁转动连接，所述空心转轴间隔套设有若干齿轮，所述齿轮等距啮合有若干齿条，所述齿条的背面设有与取样仓滑动连接的滑块一，所述滑块一的顶部垂直设有与取样仓滑动连接的滑块二，所述滑块一的顶部和滑块二的底部设有相互啮合的斜齿，所述滑块一与滑块二滑动连接，所述滑块二远离空心转轴的一端设有贯穿取样仓的挡板，所述滑块二靠近挡板的侧面设有取样管，所述取样管贯穿滑块二和空心转轴并延伸至储样仓。

10、取样仓的设置，可实现多点位的取样，确保石油样品具有代表性。启动电机二，电机二带动齿轮转动，转动的齿轮通过齿条带动滑块一移动，在斜齿的配合下，带动滑块二沿取样仓的径向前后移动；取样时，顺时针转动的电机二，带动滑块二向取样仓外移动，挡块二和滑块二伸出取样仓，通过取样管实现取样；取样完毕，逆时针转动的电机二，带动滑块二向取样仓内移动，使挡块封堵取样仓，使取样管只有在取样的过程中才伸出取样仓外，避免了取样管被堵塞。

11、进一步，所述取样仓设有若干与滑块一相适配并贯穿滑块一的导向杆，所述导向杆两端通过固定块与取样仓固定连接。

12、导向杆的设置，可使滑块一移动的更加顺滑平稳。

13、进一步，所述滑块二包括下滑块和上滑块，所述上滑块的长度大于下滑块的长度，所述斜齿设于下滑块的底部，挡板设于上滑块的端部。

14、进一步，所述挡板的横截面为弧形结构。

15、进一步，所述储样仓内设有若干呈环形阵列的储样桶，所述储样桶的侧面设有止回阀，所述储样桶与储样仓为可拆卸接连，所述储样仓内设有微型泵，所述微型泵的输入端与取样仓相连通，所述微型泵的输出端设有电磁阀，所述电磁阀为多通电磁阀，所述电磁阀的输出端通过导管与止回阀相连通。

16、储样桶和多通电磁阀的设置，可存储不同深度的石油样品，实现一次取样可取多组不同深度的石油样本，从而提高取样效率。

17、进一步，所述储样仓的顶部设有密封盖，所述安装仓设于密封盖的顶部。

18、密封盖可的设置，方便将储样桶从储样仓内取出。

19、进一步，所述钻头中间设置有空腔，所述空腔内设置有微型摄像头和深度探测器。

20、可进一步观察取样点的地质情况及实施监测取样点的深度，方便工作人员及时了解采样的环境情况。

21、综上所述，本发明具有以下有益效果：

22、本发明在钻井取样时通过扩充板可以加宽钻井的直径，使得钻杆和取样仓在钻井过程中不会受到地质层的挤压，便于钻杆的取出。同时可有效避免土壤附着于取样仓表面，影响石油样品或造成取样口被堵塞。当取样仓到达石油层时，取样仓可实现多点位的取样，规避单一点位取样的石油样品检测值缺乏代表性；同时，还能实现不同高度的石油开采，一次性取样，提高取样效率。

技术特征：

1.一种适用于石油地质勘探的石油取样装置，包括安装仓(1)、储样仓(2)、取样仓(3)、过渡仓(4)和钻头(5)，其特征在于，所述过渡仓(4)设于钻头(5)的顶部，所述过渡仓(4)的内顶壁设有电机一(6)，所述电机一(6)的输出端设有螺纹杆(7)，所述螺纹杆(7)的底部转动连接有支撑柱(8)，所述支撑柱(8)设于过渡仓(4)的内部底壁，所述螺纹杆(7)套设有套筒(9)，所述套筒(9)套设有套环(10)，所述套环(10)的外表面铰接有若干呈环形阵列的连接杆一，所述支撑柱(8)的外表面的顶部和底部均铰接有若干与连接杆一相适配的连接杆二，所述连接杆二和连接杆一的自由端共同铰接有扩充板(13)，所述扩充板(13)的外表面轴向等距设有螺纹肋条(14)，所述扩充板(13)与过渡仓(4)的内壁滑动连接；所述储样仓(2)与取样仓(3)相连通，所述安装仓(1)通过储样仓(2)固设于取样仓(3)的顶部，所述取样仓(3)的外径少于等于过渡仓(4)的外径；所述取样仓(3)的轴线等距设有若干组取样口(15)，每组取样口(15)环形阵列分布若干取样口(15)。

2.根据权利要求1所述的一种适用于石油地质勘探的石油取样装置，其特征在于，所述扩充板(13)的横截面为弧形结构，所述扩充板(13)面朝过渡仓(4)的侧面设有工型板(16)，所述工型板(16)的两端沿过渡仓(4)的径向与过渡仓(4)滑动连接，所述工型板(16)靠近支撑柱(8)的一端分别与连接杆二和连接杆一转动连接。

3.根据权利要求2或3所述的一种适用于石油地质勘探的石油取样装置，其特征在于，所述钻头(5)的顶部铰接有若干过渡板(17)，所述过渡板(17)的自由端与扩充板(13)的外表面底端铰接，所述过渡板(17)为伸缩板。

4.根据权利要求1所述的一种适用于石油地质勘探的石油取样装置，其特征在于，所述取样仓(3)的内部底壁设有电机二(18)，所述电机二(18)的输出轴设有空心转轴(19)，所述空心转轴(19)与取样仓(3)的内部顶壁转动连接，所述空心转轴(19)间隔套设有若干齿轮(20)，所述齿轮(20)等距啮合有若干齿条(21)，所述齿条(21)的背面设有与取样仓(3)滑动连接的滑块一(22)，所述滑块一(22)的顶部垂直设有与取样仓(3)滑动连接的滑块二(23)，所述滑块一(22)的顶部和滑块二(23)的底部设有相互啮合的斜齿(24)，所述滑块一(22)与滑块二(23)滑动连接，所述滑块二(23)远离空心转轴(19)的一端设有贯穿取样仓(3)的挡板(25)，所述滑块二(23)靠近挡板(25)的侧面设有取样管(26)，所述取样管(26)贯穿滑块二(23)和空心转轴(19)并延伸至储样仓(2)。

5.根据权利要求4所述的一种适用于石油地质勘探的石油取样装置，其特征在于，所述取样仓(3)设有若干与滑块一(22)相适配并贯穿滑块一(22)的导向杆(37)，所述导向杆(37)两端通过固定块与取样仓(3)固定连接。

6.根据权利要求4所述的一种适用于石油地质勘探的石油取样装置，其特征在于，所述滑块二(23)包括下滑块(27)和上滑块(28)，所述上滑块(28)的长度大于下滑块(27)的长度，所述斜齿(24)设于下滑块(27)的底部，挡板(25)设于上滑块(28)的端部。

7.根据权利要求5或6所述的一种适用于石油地质勘探的石油取样装置，其特征在于，所述挡板(25)的横截面为弧形结构。

8.根据权利要求1所述的一种适用于石油地质勘探的石油取样装置，其特征在于，所述储样仓(2)内设有若干呈环形阵列的储样桶(29)，所述储样桶(29)的侧面设有止回阀(30)，所述储样桶(29)与储样仓(2)为可拆卸接连，所述储样仓(2)内设有微型泵(31)，所述微型泵(31)的输入端与取样仓(3)相连通，所述微型泵(31)的输出端设有电磁阀(32)，所述电磁阀(32)为多通电磁阀(32)，所述电磁阀(32)的输出端通过导管与止回阀(30)相连通。

9.根据权利要求8所述的一种适用于石油地质勘探的石油取样装置，其特征在于，所述储样仓(2)的顶部设有密封盖(33)，所述安装仓(1)设于密封盖(33)的顶部。

10.根据权利要求1所述的一种适用于石油地质勘探的石油取样装置，其特征在于，所述钻头(5)中间设置有空腔(34)，所述空腔(34)内设置有微型摄像头(35)和深度探测器(36)。

技术总结
本发明属于石油勘探技术领域，公开了一种适用于石油地质勘探的石油取样装置，包括安装仓、储样仓、取样仓、过渡仓和钻头，过渡仓的内顶壁设有电机一，电机一的输出端设有螺纹杆，螺纹杆的通过支撑柱与过渡仓转动连接，螺纹杆套设有套筒，套筒套设有套环，套环的外表面铰接有若干连接杆一，支撑柱的外表面两端均铰接有若干与连接杆一相适配的连接杆二，连接杆二和连接杆一的共同铰接有扩充板，扩充板的外表面设有螺纹肋条；储样仓与取样仓相连通，安装仓设于储样仓的顶部，取样仓设有若干组取样口。本发明可加宽钻井的直径，便于钻杆的取出；可实现多点位的取样，规避单一点位取样不具代表性；可实现一次性取样不同高度的石油开，提高取样效率。

技术研发人员：刘文武,王玉超,刘家荣,郭坤,李超
受保护的技术使用者：北京探矿工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17