CN105074129B - 取样室组件和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种包括流体连通装置、取样室和联接组件的设备。所述流体连通装置可操作，以在井下工具与由所述井下工具所处的井眼穿透的地下地层之间建立流体连通。所述取样室可经由所述流体连通装置与所述地层选择性地流体连通。所述联接组件将所述取样室机械地联接在所述井下工具内，并且包括可在第一位置与第二位置之间旋转的凸轮，其中，所述凸轮在处于所述第一位置时对所述取样室预加载荷，在所述第二位置与所述取样室脱离。

Description

取样室组件和方法

背景技术

通过将联接至钻头的钻井工具前行到地中，钻出井眼，从而定位和生产碳氢化合物。钻井工具和其它井下工具可设有和/或联接至一个或多个在井下可操作的装置，以对周围地层的流体取样。可移除所述钻井工具，并且可将电缆工具部署到所述井眼内，以对地层的流体取样。在位于所述井下钻井工具或电缆工具中的一个或多个取样室中收集样品。可将取样室安装在所述工具的接箍的外周附近，以便于将它们从钻台移除。然而，所述工具接箍在运行期间可能会受到旋转弯曲和其它应力。

附图说明

当结合附图阅读时，通过下文详细说明可最佳地理解本发明。应强调的是，根据工业的标准实践，各种构件不是按照比例绘制的。实际上，为了讨论清楚，各种特征的尺寸可任意地增大或缩小。

图1是根据本公开的一个或多个方面的可采用取样室组件的井场系统的一个实施例的示意图。

图2A是根据本公开的一个或多个方面的图1中井下工具的一部分的示意图。

图2B是根据本公开的一个或多个方面的图2A中井下工具的剖视图。

图3是根据本公开的一个或多个方面的取样模块的一个实施例的示意图。

图4是根据本公开的一个或多个方面的取样模块的一个实施例的剖视图。

图5A是根据本公开的一个或多个方面的可在图4的取样模块中采用的取样室接口的一个实施例的示意图。

图5B是根据本公开的一个或多个方面的可在图4的取样模块中采用的取样室接口的另一实施例的示意图。

图6A是根据本公开的一个或多个方面的可在图4的取样模块中采用的显示在中间位置的取样室接口的一个实施例的示意图。

图6B是根据本公开的一个或多个方面的图6A处于加载位置的取样室接口的示意图。

图6C是根据本公开的一个或多个方面的图6A的取样室接口的分解图。

图6D是根据本公开的一个或多个方面的图6C的凸轮的俯视图。

图6E是根据本公开的一个或多个方面的图6A处于取样位置的取样室接口的示意图。

图7是描绘根据本公开的一个或多个方面的用于取样的方法的流程图。图8是根据本公开的一个或多个方面的可采用取样室组成的井场系统的另一实施例的示意图。

具体实施方式

应理解，下文公开内容提供了许多不同的实施例，或用于实现各种实施例的不同特征的实例。下文对构件和布置的特定实例进行说明，以简化本公开内容。当然，这些特定实例仅为实例，并不是意图限制。另外，本公开内容会在各种实例中重复标号和/或字母。这种重复是为了简化和清晰，并且本身不表示所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系，除非特别指出表示关系。

图1是根据本公开内容的一个或多个方面的设备的至少一部分的示意图。所示构件包含井场1、钻机10和通过钻柱12从钻机10悬置到井眼11内的井下工具100。井下工具100在其下端部设置有钻头15，钻头用于使井下工具前进到地层中，并且形成井眼。转台16与位于钻柱的上端处的方钻杆17接合，并使钻柱12转动。钻柱12通过方钻杆17和允许钻柱相对附接至游车(未示出)的钩件18旋转的转环19而从所述钩件悬垂。

形成在井场处的坑27中储存钻井流体或泥浆26。如图1中方向箭头9所示，泵29通过转环19中的端口，将钻井流体26输送至钻柱12内，通过钻柱12，引导钻井流体向下流动。钻井流体26通过钻头15中的端口流出钻柱12，然后如方向箭头32所示，通过限定在钻柱12外侧和井眼11的壁之间的环空向上循环。钻井流体26使钻头15润滑，并当其返回至坑27再循环时，其携带地层岩屑向上到地面。

井下工具100，有时称为井底钻具总成(“BHA”)，可位于钻头15附近(例如，在离钻头几个钻铤的长度内)。井下工具100包含具有各种能力，诸如测量、处理和存储信息的构件。还设置有遥测装置(未示出)，从而与地面单元(未示出)通信。

井下工具100还包含随钻取样(“SWD”)系统230，随钻取样系统230具有可以单独地或共同地容纳在一个或多个钻铤内的流体连通模块210和取样模块220，以执行各种地层评价功能。流体连通模块210可以位于取样模块220邻近处，并且可包含一个或多个泵、计量器、传感器、监控器和/或也可用于井下取样和/或测试的其它装置。如图1中所示的井下工具100具有包括布置在某些模块内的特定构件的模块化构造。然而，井下工具100可为整体的，并且其所选部分可以为模块化的。这些模块和/或其中的这些构件可以遍布井下工具100以各种布置方式定位。

流体连通模块210包含流体连通装置214，流体连通装置可位于稳定器片体或肋状件212内。流体连通装置214可包含一个或多个探针，或用于从地层F和/或井眼11接收取样流体的其它进口。流体连通装置214还包含延伸到井下工具100内的流动路径(未示出)，以使流体从其穿过。流体连通装置214可在伸出位置和缩回位置之间移动，以选择性地接合井眼11的壁且从地层F获得一个或多个流体样品。流体连通模块210还可包含支撑活塞250，该支撑活塞与流体连通装置214大致相反地延伸，从而有助于将流体连通装置214定位成抵靠在井眼11的壁上。

图2A和2B是更详细地示出包括图1的取样模块220的井下工具100的至少一部分的示意图。图2A是流体连通模块210和取样模块220至少一部分的纵向剖面图。图2B是沿图2A中剖面线2B-2B截取的取样模块220的水平剖面图。

取样模块220可容纳在可与井下工具100的相邻钻铤，诸如流体连通模块210螺纹连接的钻铤302内。钻铤302可包含支撑在其中的心轴326。通道323可在心轴326与钻铤302之间延伸，以允许泥浆从其中穿过(如图2A中的箭头所示)。取样模块220还可包含处于其端部的接口322，以提供与流体连通模块210和/或另一相邻的钻铤或模块的液压和/或电连接。可在另一端处设置另外的接口324，从而视需要可操作地连接至相邻的钻铤。通过这种方式，可在取样模块220与其它模块之间传递流体和/或信号。例如，可提供这种接口，以在流体连通模块210和取样模块220之间建立流体连通，从而将流体连通模块210接收的地层流体传递至取样模块220。

图2A中示出的接口322布置在取样模块220的井上端处，从而可操作地连接相邻的流体连通模块210。然而，在其它实施例中，一个或多个流体连通和/或取样模块可位于井下工具100中，该井下工具具有一个或多个接口(例如，接口322、接口324和/或其它接口)位于其一端部或两端部处，以可操作地与相邻模块连接。也可在流体连通模块210与取样模块220之间设置一个或多个介入模块。

取样模块220包含使流体从其中通过的流体流动系统301。流体流动系统301可包含主流动路径310，主流动路径从接口322延伸至井下工具100中。流动路径310可通过接口322，与流体连通模块210的类似流动路径流体连通，以接收由此接收的流体。流动路径310可以以允许从流体连通模块210接收的流体通过采样模块220的方式设置在心轴326中。

流体流动系统301还可包含从流动路径311和排放流动路径260。从流动路径311可将来自主流动路径310的流体转向至一个或多个取样室314，以在其中收集。也可设置排放流动路径260和/或其它流动路径，以将流体转向至井眼11和/或井下工具100中的其它位置。例如，可操作一个或多个流动转向器332，以选择性地将流体转向至诸如取样室和/或井眼的位置。

取样室314可包含一个或多个阀、活塞、压力室和/或可操作地帮助采集地层流体和/或保持地层流体的质量的其它装置。这些取样室314每个都可操作以通过主流动路径310和相应的从流动路径311接收通过流体连通装置214(见图1)获得的取样地层流体。取样室被可移除地定位在延伸穿过钻铤302的外周的相应孔口303中。可将一个或多个盖342定位在一个或多个孔口303上面，从而协助固位取样室314并且保护其不受钻井环境的影响。

如沿图2A中的线2B-2B截取的水平横截面以及图2B中所示，取样模块220可包含以120°间距均匀地间隔隔开的三个取样室314。然而，取样模块220可包含以各种布置方式定位的任何数量的取样室314。图2B还示出包含多个径向突起的凸瓣320的通道318。凸瓣320的数目可等于取样室314的数目，以使凸瓣320可在两个取样室314之间距离它们分别间隔开约60°的方位突出。凸瓣320扩大通道318的流动面积，从而允许钻井流体以大于圆形横截面通道的流速通过。

图3是取样模块220的流体流动系统301的至少一部分的示意图。如上所述，流体流动系统301可包含流动转向器332，该流动转向器可操作地通过取样模块320和取样室314进行选择性地分流。例如，流动转向器322可将来自主流动路径310的流体选择性地转向到通往取样室314的从流动路径311，和/或通往井眼的排放流动路径260。如图3中所示，可操作流动路径和阀构成的系统301，从而视需要，选择性地将流体转向至整个井下工具上的期望位置，诸如取样室314、井眼、通道318和/或其它期望的位置。

每个从流动路径311都从主流动路径310分支出来，并且延伸到相应的取样室314，在特定实施例中，取样室314可包含瓶子、容器或其它适当的腔室。如图3中所示，取样室314中的一个或多个可包含活塞360，活塞限定了可变容积的取样腔307和可变容积的缓冲腔309。例如，取样腔307可接收和容纳流体样品，而缓冲腔309可容纳被设计为向活塞360施加压力的缓冲流体。因而，取样室314可操作以在两个腔307/309之间保持压差，当样品流入取样腔307时，所述压差足以保持样品的压力。取样室314中的一个或多个还可包含或者也可与其结合使用的一个或多个压力补偿器、压力室、传感器和/或其它构件。取样室314中的一个或多个可包含搅动器362，诸如旋转叶片和/或使流体在取样室314内移动的其它混合装置。

每个取样室314都可包含一个或多个阀330a，所述阀330a可操作以选择性地将取样室314的取样腔307流体连接至它们相应的流动路径311。每个取样室314还可包含一个或多个阀330b，所述阀330b可操作以选择性地将取样室314的缓冲腔309流体连接至压力源，诸如井眼、充氮室和/或其它压力源。每个取样室314都可流体联接至流动转向器322内的一组可用于控制流入取样室的流体流动的流动路径阀328a、328b。可以选择性地启动流动路径阀328a、328b中的一个或多个，以允许来自流动路径310的流体进入取样室314中的一个或多个的取样腔307。可采用止回阀、双位阀、三位阀和/或其它类型的阀作为流动系统301内的流动路径阀328、328b和/或其它阀。

可在排放流动路径260中设置安全阀或止回阀334(或与排放流动路径260连通)，以允许选择性地与井眼流体连通，使得地层流体可通过工具主体的侧壁329中的入口和/或其它开口排出。阀334还可在给定的压差设置下对井眼开启，或者可选择性地对井眼开启。阀334可为被动控制、主动控制或者由预置安全压力控制的安全阀或密封阀。阀334可操作，以在取样之前冲洗流动路径310，和/或防止将过大压力的流体样品泵送到相应的取样室314内。安全阀334也可作为安全措施运行，以预防在地面处的截留高压。

还可视需要，设置另外的流动路径和阀，以操控通过工具的流体的流动。例如，流体流动系统301还可包含井眼流动路径315，其可操作以通过阀330b的操作在井眼与取样室314的缓冲腔309之间建立流体连通。

井下工具100(图1)可包含一个以上的取样模块220的实例。在这些和其它实施方式中，可以以选择性的方式，操作相应的安全阀334。例如，多个取样模块220的相应安全阀334可操作，以在每个相应的取样模块220的取样室314正填充时激活。因而，当流体样品引导至第一样品模块220时，可操作第一样品模块220的相应的安全阀334。一旦充满了第一取样模块220的取样室314，第一样品模块220的安全阀就可被去激活，然后使得第二样品模块220的安全阀334可被激活，以允许在样品采集之前冲洗在其内的一个或多个流动路径。这种配置也可操作，以协助过压保护。可手动地或自动地致动这些阀的位置和启动，以实现期望的操作。

如上所述，可在流动路径311中设置阀328a、328b，以允许在主流动路径310与取样腔307之间选择性地流体连通。可选择性地将这些阀328a、328b致动为依次或独立地开启和闭合从流动路径311。阀328a、328b可为电动阀，其可操作以允许流体选择性地连通，且阀328a、328b可包含弹簧加载杆(未示出)，其可操作，以将阀偏压至开启或闭合位置。例如，阀328a、328b中的一个或多个可为市售的外阀，其具有垫圈，垫圈可响应于所施加的电流而停止作用，这继而松开将杆偏压至其正常位置的一个或多个内部弹簧。因此，例如，可通过将阀328a从移位的闭合位置致动为允许流体样品进入且填充取样室314的正常的开启状位置，实现流体样品的储存。可通过将阀328b从移位的开启位置致动为正常的闭合位置，将所收集的样品密封在取样室314内。

一旦密封了取样室314并且将取样模块220回收至地面，就可移除取样室314，以进行测试、评估和/或运输。例如，可由地面上的操作者致动阀330a，从而提供物理入口，例如其中取样模块220包含一个或多个保护盖(如下文所述)，盖包括窗口，以快速地进入可手动操作的阀，即使盖处于闭合取样室孔口313的位置(例如，参见图4)时也是如此。在一些情况下，在从井眼回收取样模块220的过程中，阀330b可保持开启，以使活塞360的背侧暴露于井眼流体压力下。

例如可以采用标准泥浆脉冲遥测技术、有线钻杆和/或其它适当的遥测措施，从地面遥控控制上述一个或多个阀。取样模块220可配备有其自身的调制解调器和电子器件(未示出)，用以破译和执行遥测信号。还可设置井下处理器，以协助这种致动。

图4为取样模块220的示意图，其描绘了在本公开的范围内在取样模块220中可移除地定位取样室314的一个或多个方面。如图4中所示，通过在取样模块220的外表面周围可滑动地定位的环、套管、和/或其它类型的盖(下文统称为“盖”)以覆盖其中一个或多个开口，可以将取样室314保持在取样模块220中。

在图4中，取样室314位于容纳取样模块220的钻铤302的外表面中的孔口303中。钻铤302包含用于引导泥浆或其它钻井流体流动通过的通道318。在钻铤302周围，或在钻铤302上设置盖342，以将取样室314保持在取样模块220中。盖342可为或者可包含一个或多个环、套管和/或其它构件，其可滑动地位于钻铤302周围，以便为取样室314中一个或多个提供入口。例如，这种入口可例如允许将取样室314插入钻铤302以及从其中抽出取样室314，而不需要到取样模块220的端部的入口。例如，盖342可为保护性圆柱形盖，其紧密地配合在钻铤302的一部分上，并且可在闭合(图4)与暴露(未示出)钻铤中的一个或多个孔口303的位置之间移动。因而，盖342可在处于闭合位置时，防止来自井眼的钻屑和/或其它大颗粒进入孔口303。

盖342可作为单件成型或其可包含两个或更多个互配部分。例如，图4示出的盖342包括第一和第二盖部分342a、342b。两个盖部分342a、342b都可以可滑动地包绕着钻铤302的外周中的开口或凹部305。第一盖部分342a可相对于钻铤302向上滑动，直到其抵靠到开口305的面向下的肩台347。可在肩台347与盖342之间设置垫片、波纹管、弹簧垫圈组和/或其它装置345，以吸收盖342的轴向载荷。盖部分342a、342b可具有互配止挡(标识符为348)，互配止挡适合在两者之间可操作地连接。可在诸如在螺纹连接344处，将盖342拧到钻铤302上。

盖342可从钻铤302移除，以接近取样室314中的一个或多个。例如，可旋转盖342，以分开螺纹连接344。盖342还可包含一个或多个窗口346，窗口346可用于接近取样室314中的一个或多个。例如，可采用图4中所示的窗口346，以在地面不移除盖342的情况下接近对应于一个或多个取样室314的阀330a、330b。

在盖342内，取样室314可移除地支撑在取样模块220中。例如，在图4中所示的实例中，取样室314在一端处通过接口550支撑，接口550可操作，以将取样室314连接至取样模块220内的流动路径311。另一接口552支撑取样室314的另一端。下文中提供了关于接口550和552的另外细节。

除了图4中所示的盖342之外，用于保护取样室314不受井下环境影响的构件也在本公开的范围内。例如，用于保护取样室314不受井下环境影响的其它构件可包含可滑动地接合钻铤302的内表面的盖件，以及通过螺纹紧固件附接至钻铤302的外表面的盖件。图4中所示的和/或以其它方式存在于本公开的范围内的覆盖构件的一个或多个部分也可设有可用于防止损伤覆盖装置和/或取样室314的结构特征和/或装置，诸如允许覆盖装置起一个或多个屏蔽件作用的应变释放结构特征。

图5A是图4中所示的取样模块220的一部分的示意图，其更详细地示出接口550。接口550包含将取样室314流体地连接至其中一个从流动路径311的液压头340。取样室314可具有锥形颈部315，其具有进口，以使流体在进口中穿过。液压头340的第一部分可经由一个或多个密封件341b密封地接合锥形颈部315，并且液压头340的第二部分可经由一个或多个密封件341a密封地接合从流动路径311。取样室314的锥形颈部315可被接纳在钻铤302中的互配锥形孔口317内。因而，锥形颈部315可向取样室314提供侧向支撑。锥形颈部315也可结合其它机构、例如轴向加载装置(下文描述)使用，以在取样模块220内支撑取样室314。

图5B是图4中所示的取样室314采用可替换接口550'的另一实例的一部分的示意图。除了下文可能的例外之外，取样室314'和图5B中所示的其它构件都基本类似于图5A中所示的。

图5B中所示的取样室314'包含接合钻铤302中的互配金字塔形的孔口317'的双楔或金字塔形的颈部315'。与图5A中所示的实例一样，图5B中的液压头340'也位于金字塔形颈部315'中的进口中，所述金字塔形颈部315'用于插入金字塔形的孔口317'中，从而将取样室314'流体地联接至流动路径311。也可以类似于上文关于图5A所述的方式设置液压密封件341'。

图5B中所示的金字塔形接合可向取样室提供扭力支撑，并且同样可用于抵抗取样室314'绕其轴线的旋转。这种功能可有助于保持取样室314'孔口313内的手动操作阀330a和330b(图3)对正。

图6A、6B、6C、6D和6E是根据本公开的一个或多个方面的取样模块220的一部分的示意图，其示出图4中所示的接口552。接口552可用于将取样室314机械地联接在取样模块220内，并且便于将取样室314插入取样模块220以及从取样模块220移除取样室314。如下文进一步所述，图6B示出处于加载配置的接口552，其中，可将取样室314插入取样模块220中。如图6A中所示，在已经插入取样室后，可在接口552处于中间配置时，旋转凸轮605，并且插入间隔器635。如图6E中所示，一旦已经插入间隔器635，就可将凸轮605转回其先前位置，从而使接口552处于取样配置。然后可向井下输送取样模块220，以执行取样操作。

接口552包含凸轮605，其可在图6A中所示的凸轮605接合轴615的第一位置与图6B和6E中所示的凸轮605与轴615脱离的第二位置之间旋转。当处于第一位置时，凸轮605可用于对取样室314预加载荷，当处于第二位置时，其与取样室314脱离。换言之，在第一位置时，凸轮605可用于向取样室314施加轴向力，从而将取样室314固定就位，而在第二位置时，凸轮605与取样室314脱离，以使得凸轮605不向取样室304施加轴向力，从而允许将取样室插入接口522以及从接口522移除取样室。下文的说明包含了参考凸轮605的顺时针和逆时针旋转。然而，这种参考仅是为了清楚和易于理解，本领域技术人员应明白，本公开的范围也包含凸轮605相对于下文说明的反向或相反旋转。

壳体610以允许凸轮605在壳体610内旋转的方式保持和/或以其它方式支撑凸轮605。接口552可包含轴615，轴615具有抵靠壳体610内的凸轮605的端部617。在这样的实施例中，轴615可承载随动件620，并且偏压器625在随动件620与取样室314的肩台630之间延伸。偏压器625的长度L可基于取样室314在井下操作期间的轴向载荷而变化。例如，偏压器625可包含堆叠的一个或多个碟形和/或其它类型的可在取样室314的肩台630和随动件620之间压缩的弹簧，因而可用于在凸轮605位于第二位置(图6B)时吸收取样室314的轴向载荷。

所示出的轴615的端部617为圆形或锥形。然而，其它轮廓，诸如尖形、三角形、矩形轮廓以及其它轮廓也在本公开的范围内。轴615的端部617也可配备有圆柱形、球形或其它形状的辊。在一些实施例中，辊可降低与轴615与凸轮605之间的接触相关的摩擦和/或表面磨损。然而，在其它实施例中，诸如其中预计使用率(例如，估计的循环数)大大地小于接口552的寿命时，可不关注这种接触处的摩擦和/或表面磨损。在这些实施例中以及在本申请范围内的其它实施例中，轴615的端部617可不包含辊。

轴615的第二端618(如图6A和6B所示，其可包含联接至轴的另外构件)按尺寸制成，以被接纳在取样室314的肩台630的凹部632中。例如，凹部632和至少轴615的端部618可基本为圆柱形，或者以允许轴615的端部618自由地进出凹部632的方式以其他方式类似地成型。凹部632可允许在来自取样室314的轴向力超过操作力、因而完全压缩偏压器625时，通过轴615传递轴向载荷。这可有助于诸如通过允许将过大轴向力直接传递至钻铤302而防止偏压器625永久地变形。

轴615和随动件620可作为装配在接口552内的单个分离件整体成型。然而，轴615和随动件620每个都可为通过螺纹、焊接、过盈配合和/或其它措施联接在一起的分离的构件。凸轮605可基本由第一材料构成，轴615和随动件620可基本由可能与第一材料不同的第二材料构成。例如，凸轮605可基本或完全由INCONEL构成，轴615和/或随动件620可基本或完全由钛构成。然而，其它材料和组合也在本公开的范围内。例如，在其它实施例中，凸轮605和随动件620可由可能经QPQ(淬火-抛光-淬火)和/或其它表面处理的17-4不锈钢、13-8不锈钢、K-MONEL合金和/或其它不锈钢或合金构成。可基于硬度、摩擦降低性能、抗磨损性和耐磨性以及其它属性选择用于凸轮605、轴615和随动件620(以及其它构件)的材料和/或表面处理。

接口552还可包含设置在随动件620与壳体610的端部612之间的可拆装的间隔器635。如图6C中所示，间隔器635可为限定槽638的大致U形，以容纳轴615。间隔器635可由一个或多个带螺纹的紧固件637可拆装地联接至随动件620。然而，用于可拆装地联接间隔器635的其它装置，包括接口552的附加或可替换构件在内，也在本公开的范围内。

接口552还可包含承载凸轮605并且可在壳体610内旋转的凸轮轴640。凸轮轴640和凸轮605可作为装配在接口552内的单个分离件整体成型。然而，在其它实施例中，凸轮轴640和凸轮605可为通过螺纹、焊接、或过盈配合及其它等联接在一起的分离的构件。凸轮轴640的端部可包含可从壳体外部进入接近的工具接口670，从而使凸轮605相对于壳体610旋转。例如，工具接口670可为按尺寸形成以容纳1/2”方榫的凹部，但本公开的范围不限于这一个实例。

接口552还可包含位于凸轮轴640的外部圆周表面与壳体610的相应凹部614之间的一个或多个轴衬645。例如，如图6C中所示，第一轴衬645A可在其相应的凹部614内绕凸轮轴640的第一端642延伸，第二轴衬645B可在其相应的凹部614内绕凸轮轴640的第二端643延伸。包含在接口552中的所述一个或多个轴衬645可包含摩擦轴衬。然而，在其它实施例中，作为对轴衬645的代替或者除了轴衬645之外，还可采用滚球轴承、滚针轴承、滚柱轴承和/或其它类型的轴承。

图6C还示出壳体610可包含第一部分610a和可拆装地联接至第一部分610a的第二部分610b。例如，一个或多个螺纹紧固件650可将壳体部分610a和610b联接在一起，但其它联接装置也在本公开的范围内。当包括图6C中所示和上文所述的两个轴衬645时，壳体部分610a和610b每个都可在壳体部分的相应凹部614内接纳相应的一个轴衬645。如图6C所示，当包括超过一个时，凸轮轴640的相反端和/或轴衬645可为不同直径，尽管对于凸轮轴640的全部长度(甚至可能对于凸轮605)和/或当包括多个轴衬时，也可采用同一直径。

第一和第二壳体部分610a和610b可基本或完全由第一材料构成，凸轮轴640和凸轮605可基本或完全由第二材料构成，在特定实施例中，第二材料可能与第一材料不同。此外，当多个轴衬645中的其中一个包含在内时，它们可基本或完全由第三材料构成，第三材料可能与第一材料和/或第二材料不同。例如，壳体部分610a和610b可由17-4不锈钢，或者由其它不锈钢或合金构建。在另一实例中，凸轮轴640和凸轮605可由INCONEL，或者由其它不锈钢或合金构建。此外，所述一个或多个轴衬645可由青铜或铝青铜合金构建。然而，其它材料和组合也在本公开的范围内。例如，轴衬645可包含采用浸渍有提供耐磨性和低摩擦的PTFE(聚四氟乙烯)等其他组合物的多孔青铜基体的钢衬。壳体610还可被涂以油脂和/或另一种润滑剂，其可有助于在井下操作期间保持污染物远离机构。

如上所述，在各种不同操作阶段，接口552可为不同的配置状态。如图6B所示，当接口552处于加载配置时，可将取样室载入接口552中。在加载配置中，移除间隔器635，并且凸轮605被脱开(处于第二位置)，允许随动件620抵靠在壳体610的端部612。偏压器625也膨胀，并且可在插入取样室时压缩。如示出中间配置的图6A中所示，在插入取样室后，可将凸轮605旋转至第一位置，以使凸轮605接合轴615。凸轮605可将轴615移动远离壳体610的端部612，以压缩偏压器625，由此充分扩大间隙680，以允许安装间隔器635。间隔器635可将偏压器625保持在压缩位置，因而将取样室314固定在取样模块620内。

如描绘出取样配置的图6E所示，在插入间隔器635之后，然后凸轮605可转回第二旋转方向，以使凸轮605与轴615脱离。根据特定实施例，当接口552处于取样配置时，可将取样模块220设置在井下。在取样配置中，已经从载荷路径移除凸轮605，载荷路径现在通过偏压器625、随动件620、间隔器635和壳体610从取样室314延伸至钻铤302(如图4中所示)。同样地，偏压器625(和/或接口552的其它构件)可在钻井操作期间吸收取样室314的轴向载荷。

在钻井和/或其它井下操作完成或暂停之后，可从井眼11移除井下工具100(例如，图1中所示)，以例如移除和/或替换取样室314。为此，如图6A所示，凸轮605再次旋转至第一旋转方位，以便可移除间隔器635。之后，凸轮605可再次旋转至第二旋转方位，以使接口552处于图6B中所示的加载(和移除)配置。当接口552处于加载(和移除)配置时，轴615和随动件620自由地向下移动(相对于图6B中所示的方位)，因而对偏压器625减压，并且以其它方式便于移除取样室314。然后可能将另外的取样室314载入井下工具100中，可将井下工具100再次插入井眼11中，以进行另外的随钻取样操作。此外，可在钻机处，例如由使用工具接口670的操作员，执行取样室314的这种移除和加载。

图7是根据本公开的多个方面的描绘用于加载取样室的方法700的流程图。下文对方法700的说明参考了图7和之前各幅图的相应部分。

方法700包含通过将取样模块220(例如，通过螺纹连接)连接至相邻的钻铤以形成井下工具100装配(方框705)井下工具。然后，可通过将取样室314载入钻铤302的孔口303中装配(方框710)取样模块220。这可完成接口550和552，因而将取样室314的一个端部定位为与流动路径311相邻或者以其它方式与流动路径311流体连通。如上文关于图6B所述，当接口552处于加载配置时，可将取样室314载入取样模块220中。

将取样室314装配到取样模块220中可包括：在地面处调节接口550和/或552，以使得施加最小可接受轴向或其它期望载荷来实现取样室314的充分隔离，包括处于取样模块220的预期操作温度范围内。这可补偿高于预期的热膨胀。然后可在取样模块220周围定位715(多个)盖342，从而将取样室314进一步固定就位，这可在井下操作期间密封孔口303和/或以其它方式抑制污染物进入孔口303，并且因此抑制污染物进入取样室314。如图7中所示，方法700的范围不限于下列任何特定的顺序：(1)将取样模块220连接705至井下工具100的相邻模块；(2)将取样室314装配到取样模块220中；和(3)绕着取样室314定位(多个)盖。

如图6B中所示，当最初将取样室314载入接口552中时，可将凸轮605设置在第二位置，并且可将接口552设置为加载配置。在此位置，随动件620接触壳体610，并且轴615的端部617接触凸轮605的第一段606(图6D)。然后，如图6A中所示，在地面处将凸轮605旋转710a入第一位置，或者将其朝着第一位置旋转。例如，可利用诸如1/2”方榫的操作员操纵的工具，手动旋转凸轮605。在其它实施例中，凸轮605的旋转可能是自动的，和/或由设备执行。当凸轮605顺时针旋转时，随动件620远离凸轮605轴向平移，因而压缩偏压器625，并且在随动件620与壳体610之间产生间隙680。

凸轮605的外部轮廓(即，与轴615的端部617相互作用的表面685)可包含多个部分，每个部分提供不同的力与角位移之比。例如，凸轮605远离第二位置(图6B)朝着第一位置(图6A)的初始顺时针旋转例如与凸轮605进入第一位置的终端顺时针旋转相比可具有更大的力与角位移之比。也就是说，凸轮605的接触表面685可被设计成在第一段期间产生轴615的位移和低的轴向力，以用于组装目的，而在第二段期间，可在更靠近轴615的冲程结束时，允许产生更小位移和更高机械优势，在此，如果偏压器625具有常量或者其它方式具有非降低的弹簧常量时，偏压器625的力就可处于其最大值。例如，如图6D中所示，可将凸轮605的外部轮廓685划分为两段。第一段606可随着轴615的端部617经过第一段606(例如，凸轮605旋转的第一120度)时，使轴615可移位第一量。第段607可随着轴615的端部617经过第段607(例如，凸轮旋转的下一180度)时，使轴615移位第二量。在特定实施例中，第二量可为第一量的约10％、20％、30％，或者以其它方式远小于第一量。

另外，凸轮605可自锁。例如，轴衬645(通过凸轮轴640)施加至凸轮605的扭矩可大于轴615的端部617施加至凸轮605的扭矩(由于轴615相对于凸轮605的表面上的任何接触点的压力角)。结果，如图6B中所示，凸轮605可趋向于保持在初始位置，除非并且直到操作者在其上作用(通过工具接口670)。

如图6A中所示，在已经产生了间隙680之后，可将间隔器635插入710b间隙680中。之后，如图6E中所示，凸轮605可逆时针旋转到第二位置或者朝着第二位置逆时针旋转，从而将接口置于取样配置中。在取样配置中，轴615与凸轮605脱离，并且随动件620通过间隔器635将载荷传递给壳体610。这将取样室314固定在取样模块220中。这还建立了从取样室314到偏压器625、随动件620、间隔器635和壳体610的载荷路径。如图6E中所示，在取样位置中，轴的端部617与轴衬645和凸轮605间隔开。因而，在第二位置中，凸轮605与轴617脱离，并且在所述过程中的该点处，载荷路径不包括凸轮605。

一旦已经组装好取样模块220，就可在井眼11内通过钻柱12和/或其它装置，输送720井下工具100(例如，参见图8的电缆输送实例)。然后通过经由流体连通模块210将流体抽入井下工具100中，可执行取样操作725。流体可通过流动路径310从流体连通模块210到达取样模块220(图2A和3)。然后，例如图3中所示，可通过流动转向器332，将流体转向至一个或多个取样室314。

在取样操作的此部分期间，阀330a和/或330b可保持开启。例如，其中一个阀330b可保持开启，以将相应腔室活塞360的背侧暴露于井眼的流体压力下。取样过程可开始于地层流体压力测量，然后是结合现场流体分析(例如，使用井下工具100的光学流体分析仪)的泵出操作。一旦已经泵出特定量的泥浆滤液，也可随着真正地层流体开始随着滤液产生，而观察到真正的地层流体。当地层流体与泥浆滤液的比例已经达到可接受的阈值时，就可做出收集样品的决定。到此，可通过排放流动路径260(图3)经过流体连通模块210将从地层泵出的液体泵送入井眼中。阀328a、328b可闭合，并且阀334可开启，以引导流体通过排放流动路径260流出，并且流动至井眼。在实现了这种冲洗后，阀328a可选择性地开启，以便引导流体样品进入取样室314的相应取样腔307内。阀334可闭合，并且阀328a、328b可开启，以引导流体流入相应的取样室314。

在预期填充了取样室314之后，阀328b可移动至闭合位置，以流体隔离取样室314，并且捕捉样品，以取回至地面。阀328a、328b可手动或自动地远程控制，包含通过从地面通过标准泥浆脉冲遥测、有线钻杆和/或其它遥测装置致动。此外，可通过井下工具100内的处理装置实现控制。

然后可从井眼11收回730井下工具100。一旦收回取样模块220，就可通过打开一个或多个盖342闭合取样室314的阀330a、330b，从而(冗余地)隔离其中的流体样品，以便安全地运输和储存。然后从取样模块220移除取样室314，诸如运输740至用于测试和评价的适当的实验室以及本公开范围内的其它目的地。此外，一旦收回，就可安装710新取样室，并且可将新取样模块装配705到井下工具中，和/或可安装715现有的或新的取样模块的(多个)盖，而且可在井眼内再次输送720井下工具，以获得更多样品。

从取样模块220移除取样室314可包括：相对于上述安装710反向致动接口552。例如，可将凸轮605手动地顺时针旋转745a至图6A中所示的位置。在此位置，凸轮605向轴605和随动件620施加轴向力，降低壳体610上的轴向载荷，以从载荷路径移除壳体610。这扩大了间隔器635占用的间隙680，并且然后可移除745b间隔器635。在移除间隔器635后，然后可逆时针旋转745c凸轮605，以使得随动件620朝着壳体610轴向平移，因而如图6B中所示，随着间隙680缩小，而对偏压器625减压。

图8是也可应用本公开的一个或多个方面的另一实例井场系统的示意图。所述可能位于陆上或海上的井场包括电缆工具800，其被设计为接合穿过地下地层830的钻孔802的侧壁的一部分。

电缆工具800可在钻孔802中从可卷绕在地表面处的绞盘(未示出)上的多芯电缆804的下端悬垂。在地面处，电缆804可通信地联接至电子器件和处理系统806。电子器件和处理系统806可包括具有接口的控制器，所述接口被设计成从地面操作员接收命令。在一些情况下，电子器件和处理系统806还可包括被设计成执行本文所述方法的一个或多个方面的处理器。

电缆工具800可包含遥测模块810、地层测试模块814和取样模块826。尽管示出遥测模块810被实施为与地层测试模块814分离，但也可在地层测试模块814中实施遥测模块810。电缆工具800还可在各种位置包括另外的构件，诸如位于遥测模块810之上的模块808和/或位于取样模块826之下的模块828，它们可在本公开的范围内具有不同的功能。

地层测试模块814可包含分别布置在相反侧的可选择性伸出的探针组件816和可选择性伸出的锚固件818。探针组件816可被设计成选择性地密封或隔离钻孔802的侧壁的选择的部分。例如，探针组件816可包含密封垫，其可以密封的方式推靠在钻孔802的侧壁上，以防止流体除了流经探针组件816外流入或流出地层830。因而，探针组件816可以被设计成将泵821和/或地层测试器814的其它构件流体地联接至相邻的地层830。因而，地层测试器814可用于通过使用泵831从地层830抽取流体，而从地层830获得流体样品。之后，可将流体样品通过端口(未示出)排入钻孔802，或者可将样品引导至布置在取样模块826中的一个或多个流体收集室。接着，流体收集室可接收和保持地层流体，以便随后在地面或测试设施处进行测试。

地层测试器814还可通过例如凭借泵821将来自设置在取样模块826中的一个或多个流体收集室的流体泵送，而将流体喷射到地层830中。除了使用泵821或其替代者，也可通过将来自钻孔802内的静水压力施加至设置在收集室内的滑动活塞，而使此流体从所述一个或多个流体收集室移开。虽然示出电缆工具800包含一个泵821，但是其也可包含多个泵。电缆工具800的泵821和/或其它泵还可包含双向泵，所述双向泵被设计为在两个方向上泵送(例如，进入和流出地层830，进入和流出取样模块826的收集室，等等)。

探针组件816可包含在多个位置处与探针组件816的端口相邻的一个或多个传感器822。传感器822可被设计为确定邻近探针组件816的地层830的一部分的岩石学参数。例如，传感器822可被设计用于测量或检测电阻、介电常数、磁共振弛豫时间和核辐射中的一个或多个，和/或它们的组合，然而其它类型的传感器也在本公开的范围内。

地层检测器814还可包含所获得的流体样品可流经的流体传感单元820，以测量取样的流体的特性和/或组成数据。例如，流体传感单元820可包含荧光传感器、光学流体分析仪、密度和/或粘性传感器和/或压力和/或温度传感器等中的一个或多个。

遥测模块810可包含井下控制系统812，其可通信地联接至电子器件和处理系统806。电子器件和处理系统806和/或井下控制系统812可被设计成控制探针组件816和/或诸如通过泵821的泵送速度控制从地层830抽取流体样品。电子器件和处理系统806和/或井下控制系统812还可被设计成分析和/或处理从设置在流体传感单元820中的传感器和/或传感器822获得的数据，存储测量值或处理过的数据，并且将测量值或处理过的数据传达至地面或另一构件，以便进行随后的分析。

图8中所示的电缆工具800的模块中的一个或多个可基本类似于，和/或以其它方式在一个方面或多个方面与其它图中所示的和/或上文所述的相应模块和/或构件相同。例如，地层测试模块814和/或取样模块826的一个方面或多个方面可基本类似于上文分别参考图1至7所述的流体连通模块210和/或取样模块220的一个方面或多个方面。

整体考虑本公开内容，包含附图，本领域技术人员应易于明白，本公开内容引入了一种设备，包括：流体连通装置，其可用于在井下工具与所述井下工具所处的井眼穿透的地下地层之间建立流体连通；取样室，其可通过所述流体连通装置选择性地与地层流体连通；和将取样室机械联接至井下工具内的组件，所述组件包括可在第一位置与第二位置之间旋转的凸轮，其中，当所述凸轮处于第一位置时对取样室预加载荷，处于第二位置时不预加载荷。所述井下工具可包含与流体连通装置选择性流体连通的流动路径，并且所述组件可将取样室与流动路径液压耦合。所述组件可在凸轮处于第二位置时吸收取样室的轴向载荷。

所述组件还可包含壳体，凸轮在所述壳体中在第一与第二位置之间旋转。所述组件还可包含：轴，其具有当凸轮处于第一位置时抵靠壳体内的凸轮的端部；随动件，其由轴承载；和偏压器，其在随动件与取样室的肩台之间延伸，其中，偏压器的长度基于取样室的轴向载荷变化。凸轮的外轮廓可包含第一部分和第二部分，其中，旋转凸轮，使得轴的端部经过所述第一部分，可使轴移位第一量，进一步旋转凸轮，使得轴的端部经过所述第二部分，可使轴移位远小于第一量的第二量。当凸轮处于第二位置时，偏压器可吸收取样室的轴向载荷。偏压器可包括弹簧和/或碟形弹簧堆柱。轴的所述端部可为第一端，并且轴的第二端可调整大小，以接纳在取样室的肩台的凹部内。轴和随动件可作为单个独立件整体成型。所述组件还可包含间隔器，所述间隔器可拆装地联接在随动件与壳体的端部之间。所述间隔器可包含槽来在其内接纳轴。

所述组件还可包含承载凸轮且可在壳体内旋转的凸轮轴。凸轮轴和凸轮可作为单一独立件整体成型。所述组件还可包含在凸轮轴与壳体之间绕着凸轮轴的端部延伸的摩擦轴衬。所述组件还可包含：第一轴衬，其在凸轮轴与壳体之间绕着凸轮轴的第一端部延伸；和第二轴衬，其在凸轮轴与壳体之间绕着凸轮轴的第二端部延伸。壳体可包含第一部分和可拆装地联接至第一部分的第二部分，其中，第一轴衬可位于凸轮轴的第一端与壳体的第一部分之间，第二轴衬可位于凸轮轴的第二端与壳体的第二部分之间。凸轮轴的一个端部可包含可从壳体外部接近的工具接口。井下工具可经由钻柱或钢丝绳在井眼内输送。

本公开还引入一种方法，包括：将取样室安装到井下工具中，该井下工具包括壳体、可用于抵靠取样室的一个端部的偏压器、承载随动件且在偏压器与壳体之间延伸的轴以及由壳体可旋转地支撑的凸轮，其中，安装样本室包含：将取样室的一个端部抵靠在偏压器上；旋转凸轮，以使轴朝着取样室轴向平移，因此压缩位于随动件与取样室之间的偏压器，且在随动件与壳体之间产生间隙；在所述间隙中安装间隔器；以及旋转凸轮，以使轴远离取样室地轴向平移，从而产生从取样室经过偏压器、随动件、间隔器和壳体的载荷路径。所述井下工具可包含多个凹部，每个凹部都可操作地接纳例如取样室，并且其中所述方法可包含对多个凹部中的每个凹部都重复取样室的安装。井下工具可操作地在延伸到地下地层中的井眼内输送，并且井下工具可包含流体连通装置，其可操作地在井下工具与地下地层之间建立流体连通。输送可通过钻柱和线缆中的至少一个进行。所述方法还可包含至少通过所述流体连通装置在所安装的取样室与地下地层之间选择性地建立流体连通。井下工具可包含与流体连通装置选择性地流体连通的流动路径，并且安装取样室可使取样室与流动路径液压耦合。

当载荷路径不包含凸轮时，偏压器可吸收取样室的轴向载荷。偏压器可包含弹簧和/或碟形弹簧堆柱。

旋转凸轮使轴朝着取样室轴向平移，可将轴的端部定位在取样室的肩台的凹部中。轴和随动件可作为单一独立件整体成型。

在间隙内安装间隔器可包含可拆装地联接间隔器至随动件与壳体之间。可拆装地联接间隔器至随动件与壳体之间可包含将间隔器可拆装地联接至随动件。

可将凸轮承载在凸轮轴上，凸轮轴具有通过壳体可旋转地支撑的端部，其中，凸轮轴的一端可包含可从壳体外部接近的工具接口，并且其中旋转凸轮以使轴朝着取样室轴向平移以及旋转凸轮以使轴远离取样室轴向平移都可包含从壳体外部使工具接口接合工具。旋转凸轮以使轴朝着取样室轴向平移可包含沿第一方向旋转凸轮。旋转凸轮以使轴远离取样室轴向平移可包含沿第二方向旋转凸轮，并且第一和第二方向可相反。

本公开还引入一种设备，包括：井下工具，用以在延伸到地下地层内的井眼内输送，其中，所述井下工具包含：流体连通模块，其包括可操作地与井眼的壁选择性地接合且从地下地层获得流体样品的流体连通装置；和取样模块，其包括：取样室，其经由流体连通装置与地下地层选择性地流体连通；和接口，其将取样室机械联接至取样模块中，且所述接口包括可在第一位置与第二位置之间旋转的凸轮，其中，凸轮在处于第一位置时对取样室预加载荷，在处于所述第二位置时不预加载荷。所述流体连通模块还可包含支撑活塞，其可操作地促使所述流体连通装置紧靠在井眼的壁上。所述流体连通模块和取样模块各自可包含流动路径，所述流动路径可操作地在流体连通装置与取样室之间选择性地建立流体连通，并且所述接口可将取样室与其中一个流动路径液压耦合。当凸轮处于第二位置时，接口可吸收取样室的轴向载荷。所述接口还可包含壳体，凸轮可在壳体内在第一与第二位置之间旋转。

所述接口还可包含：轴，其具有当凸轮处于第一位置时抵靠在壳体内的凸轮上的端部；随动件，其由轴承载；和偏压器，其在随动件与取样室的肩台之间延伸，其中，偏压器的长度基于取样室的轴向载荷变化。当凸轮处于第二位置时，偏压器可吸收取样室的轴向载荷。偏压器可包含弹簧和/或碟形弹簧堆柱。轴的所述端部可为第一端，轴的第二端的尺寸适于被接纳在取样室的肩台的凹部中。轴和随动件可作为单个独立件整体成型。

所述接口还可包含可拆装地联接在随动件与壳体的一个端部之间的间隔器。所述间隔器可包含槽，轴接纳在槽内。

所述接口还可包含凸轮轴，其承载凸轮且可在壳体内旋转。凸轮轴和凸轮可作为单个独立件整体成型。所述接口还可包含在凸轮轴与壳体之间绕着凸轮轴的端部延伸的摩擦轴衬。

所述接口还可包含：第一轴衬，其在凸轮轴与壳体之间绕着凸轮轴的第一端延伸；和第二轴衬，其在凸轮轴与壳体之间绕着凸轮轴的第二端延伸。所述壳体可包含第一部分和可拆装地联接至第一部分的第二部分，其中，第一轴衬可位于凸轮轴的第一端和壳体的第一部分之间，第二轴衬可位于凸轮轴的第二端和壳体的第二部分之间。凸轮轴的端部可包含可从壳体外部接近的工具接口。井下工具可经由钻柱或线缆在井眼内输送。

上文概述了几个实施例的特征，以便本领域普通技术人员可更好地理解本公开的多个方面。本领域普通技术人员应明白，他们可易于根据本公开设计或改进其它过程和结构，以实现与所引入的实施例的相同目的和方面。本领域普通技术人员也应明白，这些等效构件不偏离本公开的精神和范围，并且他们在不偏离本公开的精神和范围内，可做出各种变化、替换和变更。

在本公开内容的结尾提供摘要是为了符合美国37C.F.R.§1.72(b)，以允许读者快速获取技术性公开内容的实质。应当理解其将不用于解释或限制权利要求的范围或意义。

Claims (19)

1.一种取样设备，包括：

流体连通装置，其能够操作，以在井下工具与被所述井下工具所处的井眼穿透的地下地层之间建立流体连通；

取样室，其能够经由所述流体连通装置与地层选择性地流体连通；以及

组件，其将所述取样室以机械方式联接在所述井下工具内，且包括能够在第一位置与第二位置之间旋转的凸轮，其中，所述凸轮在处于所述第一位置时对所述取样室预加载荷，在所述第二位置与所述取样室脱离，其中，所述组件还包括：

壳体，在所述壳体中所述凸轮在所述第一位置与所述第二位置之间旋转；

轴，当所述凸轮处于所述第一位置时，轴的一个端部抵靠所述壳体内的所述凸轮；

随动件，其由所述轴承载；以及

偏压器，其在所述随动件与所述取样室的肩台之间延伸，其中，所述偏压器的长度基于所述取样室的轴向载荷变化。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，井下工具包括与所述流体连通装置选择性地流体连通的流动路径，所述组件使所述取样室与所述流动路径液压耦合。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述凸轮在所述第二位置与轴脱离。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，凸轮的外轮廓包括第一部分和第二部分，当所述轴的端部经过第一部分时，所述轴被移位第一量，当所述轴的端部经过第二部分时，所述轴被移位第二量，其中，所述第二量显著小于所述第一量。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述偏压器在所述凸轮处于所述第二位置时吸收所述取样室的轴向载荷。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述组件还包括可拆装地联接在所述随动件与所述壳体的一个端部之间的间隔器，其中，所述间隔器包括槽，所述轴被接纳在所述槽内。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述组件还包括：

凸轮轴，其承载所述凸轮，且能够在所述壳体内旋转；

第一轴衬，其在所述凸轮轴与所述壳体之间绕着所述凸轮轴的第一端部延伸；以及

第二轴衬，其在所述凸轮轴与所述壳体之间绕着所述凸轮轴的第二端部延伸。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，凸轮轴的一个端部包括能够从所述壳体的外部接近的工具接口。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述井下工具能够通过钻柱或线缆在所述井眼内传送。

10.一种取样方法，包括：

将取样室安装到井下工具中，所述井下工具包括壳体、能够操作以抵靠所述取样室的一个端部的偏压器、承载随动件且在所述偏压器与所述壳体之间延伸的轴以及由所述壳体可旋转地支撑的凸轮，其中，安装取样室包括：

将所述取样室的一个端部抵靠在所述偏压器上；

旋转所述凸轮，以使所述轴朝着所述取样室轴向平移，从而压缩位于所述随动件与所述取样室之间的所述偏压器且在所述随动件与所述壳体之间产生间隙；

在所述间隙中安装间隔器；以及

旋转所述凸轮，以使所述凸轮与所述轴脱离，从而产生从所述取样室经过所述偏压器、所述随动件、所述间隔器和所述壳体的载荷路径。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述井下工具能够操作以在延伸到地下地层中的井眼内输送，所述井下工具包括流体连通装置，所述流体连通装置能够操作，以在所述井下工具与所述地下地层之间建立流体连通，所述方法还包括通过至少所述流体连通装置在已安装的取样室与所述地下地层之间选择性地建立流体连通。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述井下工具包括与所述流体连通装置选择性地流体连通的流动路径，且安装所述取样室使所述取样室与所述流动路径液压耦合。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述偏压器在所述载荷路径不包含所述凸轮时吸收所述取样室的轴向载荷，所述偏压器包括碟形弹簧堆柱。

14.一种取样设备，包括：

井下工具，用于在延伸到地下地层中的井眼内输送，其中，所述井下工具包括：

流体连通模块，其包括流体连通装置，所述流体连通装置能够操作，以与所述井眼的壁选择性地接合且从所述地下地层获得流体样品；以及

取样模块，包括：

取样室，其经由所述流体连通装置与所述地下地层选择性地流体连通；以及

接口，其以机械方式联接所述取样模块内的所述取样室，且包括能够在第一位置与第二位置之间旋转的凸轮，其中，所述凸轮在处于所述第一位置时对所述取样室预加载荷，在所述第二位置与所述取样室脱离。

15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述流体连通模块还包括支撑活塞，所述支撑活塞能够操作，以促使所述流体连通装置抵靠在所述井眼的所述壁上。

16.根据权利要求14所述的设备，其中，所述流体连通模块和所述取样模块分别包括流动路径，所述流动路径能够操作，以在所述流体连通装置与所述取样室之间选择性地建立流体连通，所述接口使所述取样室与所述流动路径中的一个液压耦合。

17.根据权利要求14所述的设备，其中，所述接口还包括：

壳体，在所述壳体中所述凸轮在所述第一位置与所述第二位置之间旋转；

轴，当所述凸轮处于所述第一位置时，轴的一个端部抵靠所述壳体内的所述凸轮；

随动件，其由所述轴承载；以及

偏压器，其在所述随动件与所述取样室的肩台之间延伸，其中，所述偏压器的长度基于所述取样室的轴向载荷变化。

18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述接口还包括可拆装地联接在所述随动件与所述壳体的一个端部之间的间隔器，其中，所述间隔器包括槽，所述轴被接纳在所述槽内。

19.根据权利要求14所述的设备，其中，所述接口还包括：

凸轮轴，其承载所述凸轮，且能够在壳体内旋转；

第一轴衬，其在所述凸轮轴与所述壳体之间绕着所述凸轮轴的第一端部延伸；以及

第二轴衬，其在所述凸轮轴与所述壳体之间绕着所述凸轮轴的第二端部延伸。