CN111829814A - 一种取样用球阀及天然气水合物保真取样器、取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种取样用球阀及天然气水合物保真取样器、取样方法，其中球阀包括相互匹配的壳体与阀芯，所述阀芯上固定连接局部位于壳体外的插销，所述插销位于壳体外的部分与转向头配合；还包括用于驱动所述转向头转动的第一活塞。本发明的目的是提供一种取样用球阀及天然气水合物保真取样器、取样方法，以解决现有技术中天然气水合物取样器的密封过程与密封结构均十分复杂、且保压效果有限的问题，实现取样器快速密封与打开，且保证压力稳定，提高样品保真程度的效果。

Description

一种取样用球阀及天然气水合物保真取样器、取样方法

技术领域

本发明涉及能源开发的取样领域，具体涉及一种取样用球阀及天然气水合物保真取样器、取样方法。

背景技术

天然气水合物是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，是一种燃烧值高、清洁无污染的新型能源，分布广泛而且储量巨大，是未来全球能源发展的战略制高点。在对天然气水合物的研究中，样本取样是十分直观且重要的研究手段之一。

与常规的油气钻井取芯不同的是，由于天然气水合物需要在稳定的压力状态下取出以避免其分解，因此需要采用保压方式进行取样。早期的技术是使用带剪切销钉的取芯器，因可靠性差和安全性差逐渐被摒弃。现有技术中的用于天然气水合物的取样器，大都以被动的密封保压为主，采用各种阀门进行密封保压，其控制及装配均十分复杂、而且密封性能也达不到理想的密封状态，打捞出井后压降依然明显。

发明内容

本发明提供一种取样用球阀及天然气水合物保真取样器、取样方法，以解决现有技术中天然气水合物取样器的密封过程与密封结构均十分复杂、且保压效果有限的问题，实现取样器快速密封与打开，且保证压力稳定，提高样品保真程度的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种取样用球阀，包括相互匹配的壳体与阀芯，所述阀芯上固定连接局部位于壳体外的插销，所述插销位于壳体外的部分与转向头配合；还包括用于驱动所述转向头转动的第一活塞。

本发明首先提出一种取样用球阀，包括壳体和位于壳体内的阀芯，阀芯上固定连接插销，且插销的局部穿过壳体伸出至壳体外侧，并且通过位于壳体外侧的转向头与插销进行配合。当第一活塞驱动转动头进行转动时，即可同步带动插销转动，进而带动壳体内的阀芯转动，由阀芯转动来实现对球阀的关闭与打开。本方案中，插销穿过壳体的位置使用任意现有技术对壳体进行密封即可，此外第一活塞对转向头的驱动可使用任意现有传动方式来进行实现。本申请的球阀关断过程极为快速，能够实现快速的保压效果。

本球阀不仅能够适用于天然气水合物的保真取样器，还可以适用于常规的岩心取样或其余需要快速关断的球阀适用场景中。

进一步的，所述插销一端与阀芯固定连接、另一端伸出至壳体外；且插销位于壳体外的一端呈多边形，所述转向头上包括与所述多边形相匹配的方孔；转向头套设在插销外。通过插销外端多边形与转动头上方孔的配合，确保了插销始终能够随着方孔进行正反转。

进一步的，所述第一活塞上设置凸台，所述壳体上设置与所述凸台相匹配的螺旋轨道，所述凸台滑动配合在螺旋轨道内；所述第一活塞的输出端连接轴承，轴承上固定导柱，所述转向头上设置与导柱相匹配的腰型孔，所述导柱滑动配合在腰型孔内。本方案工作时，第一活塞整体下行，由于有凸台的限制，只能够沿着壳体上的螺旋轨道旋转向下，而第一活塞输出端由于有轴承配合，因此其上的导柱可以不进行转动，仍然保持直线下行，导柱在腰型孔内移动同时推动转动头进行转动，最终带动与转向头匹配的插销进行转动。本方案设置凸台与螺旋轨道的优点在于，当第一活塞下行将球阀阀芯关闭后，自然状态下转向头作用在第一活塞的活塞杆上的作用力仅可能沿第一活塞杆的轴线方向，也就是说自井底向上传递的作用力(如地层对钻头的反作用力、井下流体对取样器向上的推力等)只能够是沿第一活塞杆的轴线方向传递的，这些作用力无法产生使第一活塞进行转动的扭矩，因此无法使第一活塞旋转上升、无法开启球阀的阀芯，从而使得球阀在保真取样器内具有稳定的自锁功能，确保球阀始终稳定处于密封状态，以此提高内筒的保压能力。

进一步的，所述壳体的两端内壁均设置与阀芯相匹配的密封胶圈。密封胶圈辅助球阀密封，进一步提高球阀关闭时的密封效果，提高保真取样器的保压能力。

天然气水合物保真取样器，包括套筒、位于套筒下端的导向钻头、位于套筒内部的内筒，所述内筒下端依次连接卡爪、阀门，所述套筒内部设置压力蓄能器，所述阀门为上述取样用球阀，所述第一活塞由压力蓄能器提供动力。其中套筒、导向钻头、内筒、卡爪均为天然气水合物保真取样器中的现有技术，在此不做赘述。本申请的保真取样器，首先使用压力蓄能器对作为取芯筒的内筒进行主动的压力补偿，以解决现有技术中天然气水合物保真取样装置大都被动密封保压、效果不佳的缺陷。其次，压力蓄能器还作为第一活塞的动力源，通过压力蓄能器驱动第一活塞动作，进而实现球阀在保真取样器内的自锁功能，通过较小能耗快速锁死球阀，确保球阀关闭后的不可逆，提高内筒的保压能力。

进一步的，所述卡爪包括一缺口、用于使所述缺口合拢的锁紧机构，所述锁紧机构由压力蓄能器进行驱动。本申请还在卡爪上设置一缺口，在平时无外力作用下卡爪在缺口处张开；当完成取样需要对天然气水合物的样品进行保压时，则通过锁紧机构来使得卡爪在缺口处合拢，从而锁紧样品，便于后续的对样品的拧断作业，同时使得样品在打捞至井口之前始终处于牢固的被卡爪锁死的状态，也避免了样品在打捞过程中在内筒内部晃动受损等现象发生，显著的提高了取样质量。此外，本方案中的锁紧机构也由压力蓄能器进行驱动，同样能够实现通过较小能耗快速锁死的效果。

进一步的，所述锁紧机构包括弹性卡扣、与弹性卡扣相匹配的卡槽，所述卡槽包括正对弹性卡扣的第一敞口面和位于卡爪外侧壁的第二敞口面；还包括位于缺口两侧的斜面、与两个斜面相匹配的锁紧件、用于驱动锁紧件沿卡爪轴向移动的第二活塞，所述第二活塞由压力蓄能器提供动力；所述斜面自上而下向远离缺口的方向倾斜，所述锁紧件与两个斜面滑动配合。压力蓄能器还作为第二活塞的动力源。当需要通过卡爪锁紧样品时，压力蓄能器施压推动第二活塞下行，带动锁紧件沿两侧斜面下行；由于锁紧件的下行是直线运动，因此锁紧件下行过程中会逐渐推动卡爪上的缺口向内合拢，使得卡爪抱紧内部的样品；同时不断收缩合拢的卡爪会挤压弹性卡扣，使之产生弹性变形，弹性卡扣自第一敞口面进入卡槽内；之后弹性卡扣在卡槽内复原，局部自第二敞口面向外伸出。本方案首先通过压力蓄能器为第二活塞提供动力，充分利用了压力蓄能器在天然气水合物保真取样器内的设置，无需额外能耗，实现了对卡爪与球阀的双重锁死，以确保达到稳定理想的密封状态，并且锁死的过程耗时短、能耗小；其次通过两个斜面和锁紧件的配合实现了卡爪的快速高效合拢；并且还通过弹性卡扣与卡槽的配合，实现了卡爪合拢后的快速锁定。当需要打开卡爪时，仅需使第二活塞上行，带动锁紧件沿第二活塞轴向上行，解除锁紧件对卡爪的限制；然而自第二敞口面处按压弹性卡扣，使弹性卡扣从第一敞口面脱离卡槽，解除弹性卡扣对卡爪的限制即可。

天然气水合物保真取样方法，包括：

S1、入井取样，取得样品后用卡爪锁紧样品；

S2、拧断样品；

S3、压力蓄能器施压推动第一活塞下行、带动转向头转动，转向头带动插销同步转动，插销带动阀芯转动至球阀关闭密封状态；

S4、使用压力蓄能器补偿内筒压力；起钻或打捞保真取样器，开启卡爪与球阀。

本方法中，压力蓄能器同时起到了对内筒的压力补充以及对第一活塞的驱动作用，

进一步的，步骤S3中，第一活塞下行过程中，通过其上的凸台沿着壳体上的螺旋轨道旋转下行，通过第一活塞底部的轴承使得导柱竖直向下，导柱在腰型孔内移动，带动转向头转动90°；

步骤S4中，开启球阀的方法为：将第一活塞逆向旋转，直至带动转向头反向转动90°。

进一步的，步骤S1中，用卡爪锁紧样品的方法为：

S101、压力蓄能器施压推动第二活塞下行，带动锁紧件沿两侧斜面下行；

S102、锁紧件下行过程中卡爪上的缺口逐渐合拢，同时挤压弹性卡扣产生弹性变形，弹性卡扣自第一敞口面进入卡槽内；

S103、弹性卡扣在卡槽内复原，局部自第二敞口面向外伸出；

步骤S4中，开启卡爪的方法为：

S401、使第二活塞上行，带动锁紧件沿第二活塞轴向上行，解除锁紧件对卡爪的限制；

S402、自第二敞口面按压弹性卡扣，使弹性卡扣从第一敞口面脱离卡槽，解除弹性卡扣对卡爪的限制。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种取样用球阀及天然气水合物保真取样器、取样方法，球阀在保真取样器内具有稳定的快速自锁能力，确保球阀始终稳定处于密封状态，以此提高内筒的保压能力。

2、本发明一种取样用球阀及天然气水合物保真取样器、取样方法，使用压力蓄能器对内筒进行主动的压力补偿，以解决现有技术中天然气水合物保真取样装置大都被动密封保压、效果不佳的缺陷。

3、本发明一种取样用球阀及天然气水合物保真取样器、取样方法，充分利用了压力蓄能器在天然气水合物保真取样器内的设置，无需额外能耗，实现了多卡爪与球阀的双重锁死，以确保达到稳定理想的密封状态，并且锁死的过程耗时短、能耗小；其次通过两个斜面和锁紧件的配合实现了卡爪的快速高效合拢；并且还通过弹性卡扣与卡槽的配合，实现了卡爪合拢后的快速锁定。

4、本发明一种取样用球阀及天然气水合物保真取样器、取样方法，在样品密封上做到了制动简单、稳定、节能等效果。使用时仅需要压力蓄能器短时间提供一定的压力就能够制动相应元件并且实现多重锁死达到稳定理想的密封状态，且在装置运行过程中能够做到安全性能高、控制性能稳定，在非人为状态下不误制动以及不误开启。同等的操作下较于其他装置消耗能源少，制动快捷。在装置开启时可以人工操作，操作步骤简单，不需要消耗能源。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例中球阀的结构示意图；

图2为本发明具体实施例中球阀隐去球阀外壳上壳后的示意图；

图3为本发明具体实施例中第一活塞的结构示意图；

图4为本发明具体实施例中保真取样器的剖视图；

图5为本发明具体实施例的保真取样器中球阀和卡爪的连接示意图；

图6为本发明具体实施例中卡爪与锁紧机构的局部示意图；

图7为本发明具体实施例中卡爪的结构示意图；

图8为本发明具体实施例中锁紧机构的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-打捞头，2-电源及控制装置，3-压力蓄能器，4-内筒，5-卡爪，501-缺口，502-弹性卡扣，503-卡槽，504-斜面，505-锁紧件，506-第二活塞，507-定位件，508-定位槽，509-凸出部，6-钻杆，7-导向钻头，8-球阀，801-阀芯，802-插销，803-转向头，804-第一活塞，805-密封胶圈，806-球阀外壳上壳，807-球阀外壳下壳，808-螺母，809-螺栓，810-凸台，811-轴承，812-导柱，813-腰型孔，9-套筒，10-液氮储存器，11-电机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1与图2所示的一种取样用球阀，包括相互匹配的壳体与阀芯801，阀芯801上固定连接局部位于壳体外的插销802，插销802位于壳体外的部分与转向头803配合；还包括用于驱动转向头803转动的第一活塞804。其中插销802一端与阀芯801固定连接、另一端伸出至壳体外；且插销802位于壳体外的一端呈多边形，转向头803上包括与多边形相匹配的方孔；转向头803套设在插销802外。壳体的两端内壁均设置与阀芯801相匹配的密封胶圈805。

本实施例以保真取样器中的压力蓄能器作为第一活塞804的动力来源，压力蓄能器释放压力推动第一活塞804向下移动，第一活塞804推动转向头803，带动插销802，联动阀芯801转动至球阀关闭，密封胶圈805辅助球阀密封。

如图1所示，本实施例中的壳体由球阀外壳上壳806和球阀外壳下壳807两部分组成，球阀外壳上壳806和球阀外壳下壳807之间通过螺栓809与螺母808的配合实现可拆卸连接；当然，球阀外壳上壳806与球阀外壳下壳807之间可以使用任意现有密封技术进行密封。

实施例2：

如图1至图3所示的一种取样用球阀，在实施例1的基础上，第一活塞804上设置凸台810，壳体上设置与凸台810相匹配的螺旋轨道，凸台810滑动配合在螺旋轨道内；第一活塞804的输出端连接轴承811，轴承811上固定导柱812，转向头803上设置与导柱812相匹配的腰型孔813，导柱812滑动配合在腰型孔813内。

本实施例工作时，第一活塞804整体下行，由于有凸台810的限制，只能够沿着壳体上的螺旋轨道旋转向下，而第一活塞804输出端由于有轴承配合，因此其上的导柱可以不进行转动，仍然保持直线下行，导柱在腰型孔内移动同时推动转动头进行转动，最终带动与转向头匹配的插销进行转动。当第一活塞804下行将球阀阀芯关闭后，自然状态下转向头作用在第一活塞804的活塞杆上的作用力仅可能沿第一活塞804杆的轴线方向，也就是说自井底向上传递的作用力只能够是沿第一活塞804杆的轴线方向传递的，这些作用力无法产生使第一活塞804进行转动的扭矩，因此无法使第一活塞804旋转上升、无法开启球阀的阀芯801，从而使得球阀在保真取样器内具有稳定的自锁功能。

实施例3：

天然气水合物保真取样器，如图4所示，包括套筒9、位于套筒9下端的导向钻头7、位于套筒9内部的内筒4，内筒4下端依次连接卡爪5、阀门6，套筒9内部设置压力蓄能器3，阀门6为取样用球阀，第一活塞804由压力蓄能器3提供动力。

实施例4：

如图4至图8所示的天然气水合物保真取样器，在实施例3的基础上，卡爪5包括一缺口501、用于使缺口501合拢的锁紧机构，锁紧机构由压力蓄能器3进行驱动。锁紧机构包括弹性卡扣502、与弹性卡扣502相匹配的卡槽503，卡槽503包括正对弹性卡扣502的第一敞口面和位于卡爪5外侧壁的第二敞口面；还包括位于缺口501两侧的斜面504、与两个斜面504相匹配的锁紧件505、用于驱动锁紧件505沿卡爪5轴向移动的第二活塞506，第二活塞506由压力蓄能器3提供动力；斜面504自上而下向远离缺口501的方向倾斜，锁紧件505与两个斜面504滑动配合。

更优选的实施方式是，在缺口501两侧均设置凸出部509，两个斜面504分别位于两个凸出部509上，且斜面504的底部设置有位于凸出部509上的定位槽508；在锁紧件505上设置有两个定位件507，两个定位件507分别与两个定位槽508相匹配。当锁紧件505向下移动至行程低位时，两个定位件507分别进入两个定位槽508中，从而使得卡爪5锁紧后的稳定性更高，对样品的锁定更为紧固。优选的，其中定位槽508与定位件507为相互匹配的楔形结构。

本实施例采用被动保压与压力补偿相结合的方式，通过取样用球阀进行对内筒4密封被动保压为主，压力蓄能器3对内筒4进行主动压力补偿为辅。并且在压力蓄能器3进行主动压力补偿的同时也通过压力蓄能器3对球阀部分进行控制，并通过特殊的设计结构达到锁死简单，锁死状态稳定，非人为状态下球阀及卡爪制动不可逆，人为开启简单方便的效果。

具体的，首先本实施例以压力蓄能器3内的压缩气体为工作介质，靠气体的压力传递动力，将压缩气体经由管道和控制阀输送给气动执行元件，把压缩气体的压力能转换为机械能而作功；控制方法较为简单。其取样密封的过程即在取得样品后压力蓄能器3压力施压推动卡爪动作锁紧样品，在拧断样品后再推动球阀动作密封内筒。

在卡爪部分，卡爪5的锁死部分采用弹性卡扣502的设计，弹性卡扣502两侧设计了对称向两侧倾斜的受力面，使得第二活塞506在向下推动的同时卡爪5具有均匀向中聚拢的作用力。卡爪5两侧的弹性卡扣502在等大反向的作用力下产生柔性变形，直到进入卡槽503内弹性复原，使得卡爪5固定住样品并锁死。此时压力蓄能器3即可停止向第二活塞506提供气压，卡扣5锁死的同时第二活塞506也在斜面下方的定位卡槽处限制了卡爪的开启，整个锁死过程时间较短，能耗较小。之后制动的球阀部分则是在第一活塞804的上端设计了一个小凸台，活塞运动腔设计了与凸台810配合的螺旋轨道，使得第一活塞804在受到压力蓄能器3施加的向下的压力时做沿活塞杆轴向向下的旋转运动。同时在该活塞杆的下端安装了一个滚动轴承使得转向头不受第一活塞804旋转的影响仅受到向下的力。当第一活塞804上端凸台到达活塞运动腔的螺旋槽底部，转向头正好控制阀芯801顺时针旋转90°处于球阀关闭密封状态。此时第一活塞804上端凸台在活塞运动腔的螺旋槽底部卡住，自然状态下转向头作用在第一活塞804上的力仅可能沿活塞杆轴线方向，无法使第一活塞804旋转上升开启阀芯，球阀稳定处于密封状态。此时压力蓄能器3即可停止向第一活塞804提供气压，整个球阀制动关闭过程时间较短，能耗较小。

打捞开启时仅需要将第一活塞804手动逆向旋转，第一活塞804便能带动转向头向上运动使得阀芯逆时针旋转90°开启。而卡爪需仅将第二活塞506向上抬起并向内按动弹性卡扣502即可快速开启。

本实施例通过上述的结构设计及改进在天然气水合物保真取样器取样及其样品密封上做到了制动简单、稳定、节能等效果。使用时仅需要压力蓄能器短时间提供一定的气压就能够制动相应元件并且实现多重锁死达到稳定理想的密封状态，且在装置运行过程中能够做到安全性能高、控制性能稳定，在非人为状态下不误制动以及开启。同等的操作下较于其他装置消耗能源少，制动快捷。在装置开启时可以人工操作，操作步骤简单，不需要消耗能源。

实施例5：

天然气水合物保真取样方法，包括：

入井取样，取得样品后用卡爪5锁紧样品；拧断样品；压力蓄能器3施压推动第一活塞804下行、带动转向头803转动，转向头803带动插销802同步转动，插销802带动阀芯801转动至球阀关闭密封状态；使用压力蓄能器3补偿内筒4压力；起钻或打捞保真取样器，开启卡爪5与球阀。

优选的，第一活塞804下行过程中，通过其上的凸台810沿着壳体上的螺旋轨道旋转下行，通过第一活塞804底部的轴承811使得导柱812竖直向下，导柱812在腰型孔813内移动，带动转向头803转动90°；

优选的，开启球阀的具体方法为：将第一活塞804逆向旋转，直至带动转向头803反向转动90°。

优选的，用卡爪5锁紧样品的具体方法为：压力蓄能器3施压推动第二活塞506下行，带动锁紧件505沿两侧斜面下行；锁紧件505下行过程中卡爪5上的缺口501逐渐合拢，同时挤压弹性卡扣502产生弹性变形，弹性卡扣502自第一敞口面进入卡槽503内；弹性卡扣502在卡槽503内复原，局部自第二敞口面向外伸出；

优选的，开启卡爪5的具体方法为：使第二活塞506上行，带动锁紧件505沿第二活塞506轴向上行,解除锁紧件505对卡爪5的限制；自第二敞口面按压弹性卡扣502，使弹性卡扣502从第一敞口面脱离卡槽503，解除弹性卡扣502对卡爪5的限制。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以是经由其他部件间接相连。

Claims (10)

1.一种取样用球阀，包括相互匹配的壳体与阀芯(801)，其特征在于，所述阀芯(801)上固定连接局部位于壳体外的插销(802)，所述插销(802)位于壳体外的部分与转向头(803)配合；还包括用于驱动所述转向头(803)转动的第一活塞(804)。

2.根据权利要求1所述的一种取样用球阀，其特征在于，所述插销(802)一端与阀芯(801)固定连接、另一端伸出至壳体外；且插销(802)位于壳体外的一端呈多边形，所述转向头(803)上包括与所述多边形相匹配的方孔；转向头(803)套设在插销(802)外。

3.根据权利要求1所述的一种取样用球阀，其特征在于，所述第一活塞(804)上设置凸台(810)，所述壳体上设置与所述凸台(810)相匹配的螺旋轨道，所述凸台(810)滑动配合在螺旋轨道内；所述第一活塞(804)的输出端连接轴承(811)，轴承(811)上固定导柱(812)，所述转向头(803)上设置与导柱(812)相匹配的腰型孔(813)，所述导柱(812)滑动配合在腰型孔(813)内。

4.根据权利要求1所述的一种取样用球阀，其特征在于，所述壳体的两端内壁均设置与阀芯(801)相匹配的密封胶圈(805)。

5.基于权利要求1～4任一所述的一种取样用球阀的天然气水合物保真取样器，包括套筒(9)、位于套筒(9)下端的导向钻头(7)、位于套筒(9)内部的内筒(4)，所述内筒(4)下端依次连接卡爪(5)、阀门(6)，其特征在于，所述套筒(9)内部设置压力蓄能器(3)，所述阀门(6)为所述取样用球阀，所述第一活塞(804)由压力蓄能器(3)提供动力。

6.根据权利要求5所述的天然气水合物保真取样器，其特征在于，所述卡爪(5)包括一缺口(501)、用于使所述缺口(501)合拢的锁紧机构，所述锁紧机构由压力蓄能器(3)进行驱动。

7.根据权利要求6所述的天然气水合物保真取样器，其特征在于，所述锁紧机构包括弹性卡扣(502)、与弹性卡扣(502)相匹配的卡槽(503)，所述卡槽(503)包括正对弹性卡扣(502)的第一敞口面和位于卡爪(5)外侧壁的第二敞口面；还包括位于缺口(501)两侧的斜面(504)、与两个斜面(504)相匹配的锁紧件(505)、用于驱动锁紧件(505)沿卡爪(5)轴向移动的第二活塞(506)，所述第二活塞(506)由压力蓄能器(3)提供动力；所述斜面(504)自上而下向远离缺口(501)的方向倾斜，所述锁紧件(505)与两个斜面(504)滑动配合。

8.基于权利要求5～7任一所述的天然气水合物保真取样器的取样方法，其特征在于，包括：

S1、入井取样，取得样品后用卡爪(5)锁紧样品；

S2、拧断样品；

S3、压力蓄能器(3)施压推动第一活塞(804)下行、带动转向头(803)转动，转向头(803)带动插销(802)同步转动，插销(802)带动阀芯(801)转动至球阀关闭密封状态；

S4、使用压力蓄能器(3)补偿内筒(4)压力；起钻或打捞保真取样器，开启卡爪(5)与球阀。

9.根据权利要求8所述的取样方法，其特征在于，

步骤S3中，第一活塞(804)下行过程中，通过其上的凸台(810)沿着壳体上的螺旋轨道旋转下行，通过第一活塞(804)底部的轴承(811)使得导柱(812)竖直向下，导柱(812)在腰型孔(813)内移动，带动转向头(803)转动90°；

步骤S4中，开启球阀的方法为：将第一活塞(804)逆向旋转，直至带动转向头(803)反向转动90°。

10.根据权利要求8所述的取样方法，其特征在于，

步骤S1中，用卡爪(5)锁紧样品的方法为：

S101、压力蓄能器(3)施压推动第二活塞(506)下行，带动锁紧件(505)沿两侧斜面下行；

S102、锁紧件(505)下行过程中卡爪(5)上的缺口(501)逐渐合拢，同时挤压弹性卡扣(502)产生弹性变形，弹性卡扣(502)自第一敞口面进入卡槽(503)内；

S103、弹性卡扣(502)在卡槽(503)内复原，局部自第二敞口面向外伸出；

步骤S4中，开启卡爪(5)的方法为：

S401、使第二活塞(506)上行，带动锁紧件(505)沿第二活塞(506)轴向上行，解除锁紧件(505)对卡爪(5)的限制；

S402、自第二敞口面按压弹性卡扣(502)，使弹性卡扣(502)从第一敞口面脱离卡槽(503)，解除弹性卡扣(502)对卡爪(5)的限制。

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