CN113686621A - 一种石油开采用样品采集装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种石油开采用样品采集装置及其工作方法。其包括漂浮板、气囊、位置调节组件、采样组件、收集管、水泵、采集箱、控制器和气泵，采集箱设置在漂浮板的上端两侧，位置调节组件设置在两组采集箱之间，与气泵配合，气囊设置在漂浮板的底部，采样组件设置多组，多组采样组件分布在气囊的外围，通过收集管、气泵与对应侧的采集箱连通。本发明设置位置调节组件，配合定位模块定位，方便多点采样，定位采样，提高采样的精准性、智能性，利于维持设备的平衡性、稳定性。设置采样组件自动、定量采集样品，配合采集箱自动完成过滤、采样、保存，保证了采样的质量，利于后续的检测。

Description

一种石油开采用样品采集装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种石油开采用样品采集装置及其工作方法。

背景技术

石油开采过程中容易出现石油泄漏，造成水域污染。因此需要进行水面石油取样，而且根据石油在水中的扩散及消解程度，取样需要定期进行。目前国家对水域资源的石油污染环境监测大多采用重点污染源在线监控设备采集和人工采集的方式，定期对湖泊和河流展开环境石油监测工作。

授权公告号为CN 212082954 U的专利文件提供了一种石油样本采集装置，该石油样本采集主要包括保护壳、密封箱、收集盒和连通管。保护壳的内壁为光滑的弧形，密封箱位于保护壳内，密封箱的外壁为与保护壳的内壁相匹配的光滑弧形，连通管为软管，能穿过保护壳进入密封箱内。

授权公告号为CN 208534478 U的专利文件公开了一种油气田开发用油样采集装置，包括拉杆、底座、输液筒、大活塞、出液孔、上活塞柄、活塞轴、通孔、下活塞柄、套筒、空筒、进液孔、进液管、横板、螺纹座、收集管、放置孔、小活塞、抽液孔和针头。

现有的石油开采用样品采集装置仍具有以下不足：耗费人力大，采样效果不好，此外部分水质中石油内混杂有一些放射性化学物质，会对人体的健康造成一定的威肋。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，提出一种石油开采用样品采集装置及其工作方法。本发明设置位置调节组件，配合定位模块定位，方便多点采样，定位采样，提高采样的精准性、智能性，利于维持设备的平衡性、稳定性。设置采样组件自动、定量采集样品，配合采集箱自动完成过滤、采样、保存，保证了采样的质量，利于后续的检测。

本发明提出一种石油开采用样品采集装置，包括漂浮板、气囊、位置调节组件、采样组件、收集管、水泵、采集箱、控制器和气泵，采集箱设置在漂浮板的上端两侧，位置调节组件设置在两组采集箱之间，与气泵配合，气囊设置在漂浮板的底部，采样组件设置多组，多组采样组件分布在气囊的外围，通过收集管、气泵与对应侧的采集箱连通，位置调节组件包括安装座、气管、调节件、电机一和安装罩，安装座设置在漂浮板上，气管设置在安装座上，与气泵连通，安装罩罩在安装座上，安装罩上设置有与气管连通的通孔，通过电机一传动的调节件转动设置在气管上，采样组件包括抽样管、采样件、电机二和转动轴，漂浮板的底部设置安装槽，通过电机二传动的转动轴转动设置在安装槽上，抽样管绕接在转动轴上，一端连通收集管，另一端连通采样件。

优选的，调节件包括转动套、转动板、电缸和推动杆，电机一设置在安装罩上，转动套连接电机一的主轴，同时转动套接在气管的外部，转动套上设置有一块出气区，出气区上设置有与气管连通的气孔，转动板转动设置在转动套上，位于出气区的两侧，两组转动板的相对端上设置有滑轨，电缸设置在出气区上，推动杆的中段连接电缸的伸缩杆，两端分别滑动连接两侧的滑轨。

优选的，气囊位于漂浮板的中心位置，内部设置有重心稳定块，气囊上设置有控制气流进出的阀门。

优选的，采样件包括漂浮盒、集样罩和过滤罩，漂浮盒滑动设置在抽样管上，漂浮盒上设置有可拆卸的盒盖，内部设置有加重块存放空间，集样罩的出水端连通抽样管，进水端连通过滤罩。

优选的，集样罩和过滤罩构成球体结构。

优选的，采集箱包括箱体、上隔板、下隔板、安装架、过滤网、气缸、活塞板、试管、盖子和进样管，箱体设置在漂浮板上，上隔板和下隔板设置在箱体内，将其分隔为上方的缓冲室，中间的进样室和下方的采样室，缓冲室和进样室之间，进样室和采样室之间设置有控流方向相反的单向阀，过滤网设置在缓冲室，通过气缸传动的活塞板滑动设置在缓冲室，安装架设置在采样室，试管设置在安装架上，管口设置盖子，进样管连通下方的单向阀和盖子。

优选的，箱体的内壁上设置有制冷件。

优选的，控制器上设置有控制模块、蓝牙模块和定位模块。

本发明提供了一种样品采集装置的工作方法，步骤如下：

S1、将对气囊充气，向漂浮盒内填充合适的加重块；

S2、将装置移动至水面；

S3、远程连接蓝牙模块，输入采样位置信息；

S4、启动位置调节组件，转动套转动，出气管通过出气区出气，设备在推动力作用下反向移动，电缸驱动推动杆水平移动，两组转动板开合，对气流进行导向，调节气流的强度；

S5、移动至设定地点后，采样组件启动，电机二带动转动轴转动，抽样管放松，采样件下降至一定高度；

S6、水泵启动，将样品采集至缓冲室，气缸带动活塞板移动，缓冲室的油样进入缓冲室，活塞板反向移动，缓冲室的油样进入试管，进样过程中过滤罩、过滤网对样品进行过滤；

S7、采样完成后，设备携带样品返回。

与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：

一、本发明设置位置调节组件，通过转动套转动，出气管出气，设备在推动力作用下反向移动，电缸驱动推动杆水平移动，两组转动板开合，对气流进行导向，调节气流的强度和方向，实现对设备位置的调节，配合定位模块定位，方便多点采样，定位采样，提高采样的精准性、智能性，利于维持设备的平衡性、稳定性。

二、本发明设置采样组件，通过抽样管的收放，配合水泵、采集箱，自动、定量采集样品。通过在漂浮盒内放置加重块，调节采样件的重量，便于控制采样的深度。通过集样罩和过滤罩构成球体结构，增大采样、过滤的面积，保证采样的效率。

三、本发明通过气缸带动活塞板移动，缓冲室的油样进入缓冲室，活塞板反向移动，缓冲室的油样进入试管，在低温环境下保存，自动完成过滤、采样、保存，保证了采样的质量，利于后续的检测。

四、本发明中的样品采集方法，操作简单，采样范围大，灵活性、自动性强，样品质量好。

附图说明

图1为本发明一种实施例结构示意图；

图2为图1仰视图；

图3为本发明一种实施例中位置调节组件的爆炸图；

图4为图2中A处的放大图；

图5为图3中B处的放大图；

图6为本发明一种实施例中采样件的爆炸图；

图7为本发明一种实施例中箱体的内部结构图。

附图标记：1、漂浮板；2、气囊；3、位置调节组件；4、采样组件；5、收集管；6、水泵；7、采集箱；8、控制器；9、安装座；10、气管；11、气泵；12、调节件；13、电机一；14、安装罩；15、通孔；16、转动套；17、转动板；18、气孔；19、电缸；20、推动杆；21、滑轨；22、安装槽；23、抽样管；24、采样件；25、电机二；26、转动轴；27、漂浮盒；28、盒盖；29、集样罩；30、过滤罩；31、箱体；32、上隔板；33、下隔板；34、安装架；35、制冷件；36、过滤网；37、气缸；38、活塞板；39、试管；40、盖子；41、进样管。

具体实施方式

实施例一

如图1-3所示，本发明提出的一种石油开采用样品采集装置，包括漂浮板1、气囊2、位置调节组件3、采样组件4、收集管5、水泵6、采集箱7、控制器8和气泵11，采集箱7设置在漂浮板1的上端两侧，位置调节组件3设置在两组采集箱7之间，与气泵11配合，气囊2设置在漂浮板1的底部，采样组件4设置多组，多组采样组件4分布在气囊2的外围，通过收集管5、气泵11与对应侧的采集箱7连通。位置调节组件3包括安装座9、气管10、调节件12、电机一13和安装罩14，安装座9设置在漂浮板1上，气管10设置在安装座9上，与气泵11连通，安装罩14罩在安装座9上，安装罩14上设置有与气管10连通的通孔15，通过电机一13传动的调节件12转动设置在气管10上。采样组件4包括抽样管23、采样件24、电机二25和转动轴26，漂浮板1的底部设置安装槽22，通过电机二25传动的转动轴26转动设置在安装槽22上，抽样管23绕接在转动轴26上，一端连通收集管5，另一端连通采样件24。

进一步的实施例中，气囊2位于漂浮板1的中心位置，内部设置有重心稳定块，气囊2上设置有控制气流进出的阀门。

进一步的实施例中，控制器8上设置有控制模块、蓝牙模块和定位模块。

本实施例设置位置调节组件3，通过转动套16转动，出气管10出气，设备在推动力作用下反向移动，实现对设备位置的调节，配合定位模块定位，方便多点采样，定位采样，提高采样的精准性、智能性。设置采样组件4，通过抽样管23的收放，配合水泵6、采集箱7，自动、定量采集样品。

实施例二

如图5所示，在上述实施例的基础上，本实施例中调节件12包括转动套16、转动板17、电缸19和推动杆20，电机一13设置在安装罩14上，转动套16连接电机一13的主轴，同时转动套接在气管10的外部，转动套16上设置有一块出气区，出气区上设置有与气管10连通的气孔18，转动板17转动设置在转动套16上，位于出气区的两侧，两组转动板17的相对端上设置有滑轨21，电缸19设置在出气区上，推动杆20的中段连接电缸19的伸缩杆，两端分别滑动连接两侧的滑轨21。

本实施例设置调节件12，电缸19驱动推动杆20水平移动，两组转动板17开合，对气流进行导向，调节气流的强度和方向，提高了设备位置调节的精度，利于维持设备的平衡性、稳定性。

实施例三

如图4、6所示，在上述实施例的基础上，本实施例中采样件24包括漂浮盒27、集样罩29和过滤罩30，漂浮盒27滑动设置在抽样管23上，漂浮盒27上设置有可拆卸的盒盖28，内部设置有加重块存放空间，集样罩29的出水端连通抽样管23，进水端连通过滤罩30。

进一步的实施例中，集样罩29和过滤罩30构成球体结构。

本实施例中通过在漂浮盒27内放置加重块，调节采样件24的重量，便于控制采样的深度。通过集样罩29和过滤罩30构成球体结构，增大采样、过滤的面积，保证采样的效率。

实施例四

如图7所示，在上述实施例的基础上，本实施例中采集箱7包括箱体31、上隔板32、下隔板33、安装架34、过滤网36、气缸37、活塞板38、试管39、盖子40和进样管41，箱体31设置在漂浮板1上，上隔板32和下隔板33设置在箱体31内，将其分隔为上方的缓冲室，中间的进样室和下方的采样室，缓冲室和进样室之间，进样室和采样室之间设置有控流方向相反的单向阀，过滤网36设置在缓冲室，通过气缸37传动的活塞板38滑动设置在缓冲室，安装架34设置在采样室，试管39设置在安装架34上，管口设置盖子40，进样管41连通下方的单向阀和盖子40。

进一步的实施例中，箱体31的内壁上设置有制冷件35。

本实施例通过气缸37带动活塞板38移动，缓冲室的油样进入缓冲室，活塞板38反向移动，缓冲室的油样进入试管39，在低温环境下保存，自动完成过滤、采样、保存，保证了采样的质量，利于后续的检测。

实施例五

本发明提供了一种样品采集装置的工作方法，步骤如下：

S1、将对气囊2充气，向漂浮盒27内填充合适的加重块；

S2、将装置移动至水面；

S3、远程连接蓝牙模块，输入采样位置信息；

S4、启动位置调节组件3，通过转动套16转动，出气管10出气，设备在推动力作用下反向移动，电缸19驱动推动杆20水平移动，两组转动板17开合，对气流进行导向，调节气流的强度；

S5、移动至设定地点后，采样组件4启动，电机二25带动转动轴26转动，抽样管23放松，采样件24下降至一定高度；

S6、水泵6启动，将样品采集至缓冲室，气缸37带动活塞板38移动，缓冲室的油样进入缓冲室，活塞板38反向移动，缓冲室的油样进入试管39，进样过程中过滤罩30、过滤网36对样品进行过滤；

S7、采样完成后，设备携带样品返回。

本实施例中的样品采集方法，操作简单，采样范围大，灵活性、自动性强，样品质量好。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以作出各种变化。

Claims (9)

1.一种石油开采用样品采集装置，其特征在于，包括漂浮板(1)、气囊(2)、位置调节组件(3)、采样组件(4)、收集管(5)、水泵(6)、采集箱(7)、控制器(8)和气泵(11)，采集箱(7)设置在漂浮板(1)的上端两侧，位置调节组件(3)设置在两组采集箱(7)之间，与气泵(11)配合，气囊(2)设置在漂浮板(1)的底部，采样组件(4)设置多组，多组采样组件(4)分布在气囊(2)的外围，通过收集管(5)、气泵(11)与对应侧的采集箱(7)连通；

位置调节组件(3)包括安装座(9)、气管(10)、调节件(12)、电机一(13)和安装罩(14)，安装座(9)设置在漂浮板(1)上，气管(10)设置在安装座(9)上，与气泵(11)连通，安装罩(14)罩在安装座(9)上，安装罩(14)上设置有与气管(10)连通的通孔(15)，通过电机一(13)传动的调节件(12)转动设置在气管(10)上；

采样组件(4)包括抽样管(23)、采样件(24)、电机二(25)和转动轴(26)，漂浮板(1)的底部设置安装槽(22)，通过电机二(25)传动的转动轴(26)转动设置在安装槽(22)上，抽样管(23)绕接在转动轴(26)上，一端连通收集管(5)，另一端连通采样件(24)。

2.根据权利要求1所述的一种石油开采用样品采集装置，其特征在于，调节件(12)包括转动套(16)、转动板(17)、电缸(19)和推动杆(20)，电机一(13)设置在安装罩(14)上，转动套(16)连接电机一(13)的主轴，同时转动套接在气管(10)的外部，转动套(16)上设置有一块出气区，出气区上设置有与气管(10)连通的气孔(18)，转动板(17)转动设置在转动套(16)上，位于出气区的两侧，两组转动板(17)的相对端上设置有滑轨(21)，电缸(19)设置在出气区上，推动杆(20)的中段连接电缸(19)的伸缩杆，两端分别滑动连接两侧的滑轨(21)。

3.根据权利要求1所述的一种石油开采用样品采集装置，其特征在于，气囊(2)位于漂浮板(1)的中心位置，内部设置有重心稳定块，气囊(2)上设置有控制气流进出的阀门。

4.根据权利要求1所述的一种石油开采用样品采集装置，其特征在于，采样件(24)包括漂浮盒(27)、集样罩(29)和过滤罩(30)，漂浮盒(27)滑动设置在抽样管(23)上，漂浮盒(27)上设置有可拆卸的盒盖(28)，内部设置有加重块存放空间，集样罩(29)的出水端连通抽样管(23)，进水端连通过滤罩(30)。

5.根据权利要求4所述的一种石油开采用样品采集装置，其特征在于，集样罩(29)和过滤罩(30)构成球体结构。

6.根据权利要求1所述的一种石油开采用样品采集装置，其特征在于，采集箱(7)包括箱体(31)、上隔板(32)、下隔板(33)、安装架(34)、过滤网(36)、气缸(37)、活塞板(38)、试管(39)、盖子(40)和进样管(41)，箱体(31)设置在漂浮板(1)上，上隔板(32)和下隔板(33)设置在箱体(31)内，将其分隔为上方的缓冲室，中间的进样室和下方的采样室，缓冲室和进样室之间，进样室和采样室之间设置有控流方向相反的单向阀，过滤网(36)设置在缓冲室，通过气缸(37)传动的活塞板(38)滑动设置在缓冲室，安装架(34)设置在采样室，试管(39)设置在安装架(34)上，管口设置盖子(40)，进样管(41)连通下方的单向阀和盖子(40)。

7.根据权利要求6所述的一种石油开采用样品采集装置，其特征在于，箱体(31)的内壁上设置有制冷件(35)。

8.根据权利要求1所述的一种石油开采用样品采集装置，其特征在于，控制器(8)上设置有控制模块、蓝牙模块和定位模块。

9.一种包括权利要求1-8任一项所述的样品采集装置的工作方法，其特征在于，步骤如下：

S1、将对气囊(2)充气，向漂浮盒(27)内填充合适的加重块；

S2、将装置移动至水面；

S3、远程连接蓝牙模块，输入采样位置信息；

S4、启动位置调节组件(3)，转动套(16)转动，出气管(10)通过出气区出气，设备在推动力作用下反向移动，电缸(19)驱动推动杆(20)水平移动，两组转动板(17)开合，对气流进行导向，调节气流的强度；

S5、移动至设定地点后，采样组件(4)启动，电机二(25)带动转动轴(26)转动，抽样管(23)放松，采样件(24)下降至一定高度；

S6、水泵(6)启动，将样品采集至缓冲室，气缸(37)带动活塞板(38)移动，缓冲室的油样进入缓冲室，活塞板(38)反向移动，缓冲室的油样进入试管(39)，进样过程中过滤罩(30)、过滤网(36)对样品进行过滤；

S7、采样完成后，设备携带样品返回。

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