一种油气田开发用石油采样装置的制作方法

本发明涉及一种石油采样装置，具体为一种油气田开发用石油采样装置，属于石油采样应用技术领域。

背景技术：

油气田开发是依据详探成果和必要的生产性开发试验，在综合研究的基础上对具有工业价值的油气田，从油气田的实际情况和生产规律出发，制订出合理的开发方案并对油气田进行建设和投产，使油气田按预定的生产能力和经济效果长期生产，直至开发结束。

油气田开发过程中需要对石油进行采样以及分析；在石油采样过程中，为了避免产生电火花，可能采用手动进行石油的抽吸采样，一般通过人工拉动抽吸用的杆子产生负压，在此过程中，劳动强度可能较大；石油采样后，进行取出时，一般通过石油自身的重力作用，自动流出，在此过程中，石油取出的量可能难以控制，可能无法做到定量取出，会取出过量的石油，造成浪费。因此，针对上述问题提出一种油气田开发用石油采样装置。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种油气田开发用石油采样装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种油气田开发用石油采样装置，包括平板、球型壳体、充放气结构、减速箱、连接轴以及配重块，所述平板的顶部通过支撑杆与球型壳体的外壁固接，所述球型壳体内部设有充满氢气或氦气的气囊，且气囊与球型壳体内壁接触，所述球型壳体顶部和底部分别固定连通出液软管和底管，所述出液软管外壁套接有鹅颈管，且鹅颈管一端与球型壳体顶部固接，所述底管的末端固定安装有第一阀门，所述球型壳体的一侧设有载物板，所述载物板表面放置量杯，且量杯的四周设有若干个呈环型阵列分布限位条，所述限位条与载物板顶部垂直固接，其中一个所述限位条的一侧通过短杆与球型壳体的外壁固接；

所述气囊的一侧连通气管，且气管贯穿球型壳体的侧壁，所述气管末端与充放气结构连接，所述充放气结构包括圆筒以及螺杆，所述圆筒顶部与气管末端连通，且圆筒底部的开口处通过固定块固定连接有滚珠螺母，所述滚珠螺母与螺杆螺纹连接，且螺杆顶端转动连接有镶块，所述镶块表面套接有橡胶活塞，且橡胶活塞与圆筒配合连接，所述螺杆的内部沿长度方向开有通槽，所述通槽底端与转动条顶端配合连接，所述圆筒的外壁通过固定杆与平板顶部表面固接；

所述减速箱固定安装在平板的底部，所述减速箱由箱体、第一齿轮、第二齿轮、第一转轴和第二转轴构成，所述第一齿轮的内圈和第二齿轮的内圈分别与第一转轴和第二转轴固接，且第一转轴和第二转轴均与箱体内壁转动连接，所述第一齿轮和第二齿轮啮合连接，所述第一转轴的顶端和第二转轴的顶端分别与转动条底端和连接轴底端固接；

所述圆筒一侧转动连接有横轴，所述横轴表面和连接轴顶端均套接有圆锥齿轮，且圆锥齿轮之间啮合连接，所述横轴末端套接有摇杆，且摇杆为“z”字型结构；

所述圆筒顶部固定安装有第二阀门和压力表，所述平板顶部开有滑槽，且滑槽内部滑动连接有滑块，所述滑块的顶部与配重块底部固定连接。

优选的，所述支撑杆数目为四个，且四个支撑杆呈矩形阵列分布在球型壳体的底部。

优选的，所述量杯的外壁标有刻度，且量杯与限位条接触。

优选的，所述平板底部安装有四个呈矩形阵列分布的滚轮。

优选的，所述气管与球型壳体的连接处填充热熔胶层。

优选的，所述螺杆和镶块的连接处套接有轴承，且轴承嵌合安装在镶块的底部。

优选的，所述第一齿轮直径为第二齿轮直径的三至四倍。

优选的，所述转动条和通槽的截面均为“一”字型结构。

优选的，所述第一转轴顶端和第二转轴顶端分别位于开设在平板顶部的两个通孔内部。

优选的，所述平板顶部垂直固接有限位板，所述限位板表面开有圆孔，且圆孔与摇杆配合连接。

本发明的有益效果是：

1、该装置结构合理，通过充放气结构可对气囊进行充、放气，从而可将石油吸入球型壳体内部，进行采样，在此过程中工作人员只需通过转动摇杆就可进行采样，操作较为简单，同时采用减速箱进行传动，可降低采样时工作人员转动摇杆的力量，从而降低了工作人员的劳动强度；

2、该装置在对石油采样后，需要取出石油样品时，通过减速箱可降低传动后的转速，从而通过充放气结构可对气囊进行缓慢充气，使球型壳体中的石油从出液软管缓慢流出，配合量杯、鹅颈管和出液软管，可提高石油样品每次取出时的精确度，实现定量取出，对石油样品的利用较为合理，避免浪费；

3、通过充满氢气或氦气的气囊和配重块可有效的降低整个装置的重心，增加了该装置的稳定性，同时使气囊在空气中具有一定的浮力，可为该装置提供竖直向上的力，实现该装置的减重。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明圆筒内部结构示意图；

图3为本发明球型壳体与配重块侧视示意图；

图4为本发明载物板与量杯俯视示意图；

图5为本发明减速箱结构示意图；

图6为本发明平板与圆筒连接结构示意图；

图7为本发明转动条与螺杆横截面示意图。

图中：1、平板，2、支撑杆，3、球型壳体，4、鹅颈管，5、出液软管，6、气囊，7、底管，8、第一阀门，9、载物板，10、限位条，11、量杯，12、圆筒，13、气管，14、固定块，15、滚珠螺母，16、转动条，17、螺杆，18、通槽，19、镶块，20、橡胶活塞，21、减速箱，2101、箱体，2102、第一齿轮，2103、第二齿轮，2104、第一转轴，2105、第二转轴，22、通孔，23、连接轴，24、横轴，25、圆锥齿轮，26、摇杆，27、圆孔，28、限位板，29、压力表，30、第二阀门，31、固定杆，32、配重块，33、滑块，34、滑槽，35、滚轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7所示，一种油气田开发用石油采样装置，包括平板1、球型壳体3、充放气结构、减速箱21、连接轴23以及配重块32，所述平板1的顶部通过支撑杆2与球型壳体3的外壁固接，所述球型壳体3内部设有充满氢气或氦气的气囊6，且气囊6与球型壳体3内壁接触，气囊6通过充、放气，可为球型壳体3吸取、排出石油提供动力，所述球型壳体3顶部和底部分别固定连通出液软管5和底管7，所述出液软管5外壁套接有鹅颈管4，且鹅颈管4一端与球型壳体3顶部固接，鹅颈管4为出液软管5改变形状后，提供限位与定型，所述底管7的末端固定安装有第一阀门8，所述球型壳体3的一侧设有载物板9，所述载物板9表面放置量杯11，且量杯11的四周设有若干个呈环型阵列分布限位条10，所述限位条10与载物板9顶部垂直固接，其中一个所述限位条10的一侧通过短杆与球型壳体3的外壁固接，量杯11为取出的石油提供盛装；

所述气囊6的一侧连通气管13，且气管13贯穿球型壳体3的侧壁，所述气管13末端与充放气结构连接，所述充放气结构包括圆筒12以及螺杆17，所述圆筒12顶部与气管13末端连通，且圆筒12底部的开口处通过固定块14固定连接有滚珠螺母15，所述滚珠螺母15与螺杆17螺纹连接，且螺杆17顶端转动连接有镶块19，所述镶块19表面套接有橡胶活塞20，且橡胶活塞20与圆筒12配合连接，所述螺杆17的内部沿长度方向开有通槽18，所述通槽18底端与转动条16顶端配合连接，所述圆筒12的外壁通过固定杆31与平板1顶部表面固接，橡胶活塞20在圆筒12内部进行移动可为气囊6提供充、放气；

所述减速箱21固定安装在平板1的底部，所述减速箱21由箱体2101、第一齿轮2102、第二齿轮2103、第一转轴2104和第二转轴2105构成，所述第一齿轮2102的内圈和第二齿轮2103的内圈分别与第一转轴2104和第二转轴2105固接，且第一转轴2104和第二转轴2105均与箱体2101内壁转动连接，所述第一齿轮2102和第二齿轮2103啮合连接，所述第一转轴2104的顶端和第二转轴2105的顶端分别与转动条16底端和连接轴23底端固接，减速箱21通过第一齿轮2102和第二齿轮2103进行传动，可降低传动后的转速；

所述圆筒12一侧转动连接有横轴24，所述横轴24表面和连接轴23顶端均套接有圆锥齿轮25，且圆锥齿轮25之间啮合连接，所述横轴24末端套接有摇杆26，且摇杆26为“z”字型结构，转动摇杆26可为充放气结构提供动力来源，使摇杆26保持较高的位置，避免工作人员蹬下进行摇杆的转动；

所述圆筒12顶部固定安装有第二阀门30和压力表29，压力表29可为圆筒12内部进行测压，通过第二阀门30可为圆筒12和气囊6进行补气，所述平板1顶部开有滑槽34，且滑槽34内部滑动连接有滑块33，所述滑块33的顶部与配重块32底部固定连接，配重块32可在平板1顶部进行滑动，改变位置，便于该装置左右平衡。

所述支撑杆2数目为四个，且四个支撑杆2呈矩形阵列分布在球型壳体3的底部，支撑杆2为球型壳体3提供支撑；所述量杯11的外壁标有刻度，且量杯11与限位条10接触，为量杯11放置时提供限位；所述平板1底部安装有四个呈矩形阵列分布的滚轮35，滚轮35用于平板1的移动；所述气管13与球型壳体3的连接处填充热熔胶层，热熔胶层由热熔胶构成，通过热熔枪注入气管13与球型壳体3的连接处，可为连接处提供密封；所述螺杆17和镶块19的连接处套接有轴承，且轴承嵌合安装在镶块19的底部，保障了螺杆17和镶块19的转动连接；所述第一齿轮2102直径为第二齿轮2103直径的三至四倍，可实现传动后的减速；所述转动条16和通槽18的截面均为“一”字型结构，转动条16转动时，可带动螺杆17进行转动；所述第一转轴2104顶端和第二转轴2105顶端分别位于开设在平板1顶部的两个通孔22内部，螺杆17沿转动条16向下移动时，具有足够的移动空间；所述平板1顶部垂直固接有限位板28，所述限位板28表面开有圆孔27，且圆孔27与摇杆26配合连接，为摇杆26提供支撑，降低横轴24的受力。

在正向或反向转动摇杆26时，可使横轴24进行转动，通过圆锥齿轮25的传动，可使连接轴23进行转动，从而带动第二转轴2105进行转动，通过第一齿轮2102和第二齿轮2103的传动，使第一转轴2104带动转动条16进行转动，由于转动条16与通槽18配合连接，转动条16在转动时，可带动螺杆17关于滚珠螺母15进行转动，由于滚珠螺母15处于固定状态，从而螺杆17在竖直方向上可进行下行或上行，带动橡胶活塞20在圆筒12内部进行滑动，圆筒12通过气管13可为气囊6进行充、放气；

该装置需要移动到采样处时，可首先转动摇杆26，打开第一阀门8，使圆筒12将气囊6中少量的气体吸出，气囊6与球型壳体3产生间隙，使球型壳体3内部具有空气，由于气囊6中充入了氢气或氦气，从而具有一定的浮力，同时配合配重块32，可降低该装置的重心，增加了该装置的稳定性，又可进行该装置的减重；

在移动到采样处后，转动摇杆26，使圆筒12中的气体进入气囊6，对气囊6充气，气囊6进行扩张，将球型壳体3内空气排出，然后关闭第一阀门8，接着将出液软管5外接采油的管子，转动摇杆26，使气囊6中的气体进入圆筒12内部，气囊6进行缩小，球型壳体3内部气压降低，可使出液软管5末端产生负压，可对石油进行采样，油液进入球型壳体3内部进行存储；

需要取出石油样品时，可使出液软管5末端位于量杯11顶部，转动摇杆26，为气囊6充气，气囊6进行扩张，将石油样品从出液软管5末端挤出，通过量杯11进行盛装，气囊6完全扩张后，球型壳体3还有残留时，可打开第一阀门8，将石油样品放出；

出液软管5与外接采油的管子进行分离时，需要事先准备一个用于盛装石油的盆，接住从外接采油的管子或出液软管5泄露的石油，避免浪费。

球型壳体3和圆筒12均采用透明玻璃材质制成。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明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发明。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，本发明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发明内。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。