CN1693871A - 海底沉积物保气采样器 - Google Patents

海底沉积物保气采样器 Download PDF

Info

Publication number
CN1693871A
CN1693871A CN 200410035660 CN200410035660A CN1693871A CN 1693871 A CN1693871 A CN 1693871A CN 200410035660 CN200410035660 CN 200410035660 CN 200410035660 A CN200410035660 A CN 200410035660A CN 1693871 A CN1693871 A CN 1693871A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bushing pipe
pipe
bottom sediment
gas sampling
sleeve pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 200410035660
Other languages
English (en)
Other versions
CN100342226C (zh
Inventor
周东辉
刘贵杰
李巍然
莫成孝
姜瑞林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Oilfield Services Ltd
Ocean University of China
Original Assignee
China Oilfield Services Ltd
Ocean University of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Oilfield Services Ltd, Ocean University of China filed Critical China Oilfield Services Ltd
Priority to CNB200410035660XA priority Critical patent/CN100342226C/zh
Publication of CN1693871A publication Critical patent/CN1693871A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100342226C publication Critical patent/CN100342226C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

本发明涉及一种借助于测定材料的物理或化学性质来测试或分析材料的装置，具体地说涉及一种采样装置，更具体地说，涉及一种液体或流体的采样装置，本发明提供了一种能实现分段保真取样的海底沉积物保气采样器，其包括释放装置和采样装置，其中采样装置包括下端开口的套管和位于套管内的衬管，套管的下端设置刀头，衬管与套管之间为活动连接，衬管的上端固定活塞，活塞上端通过钢丝绳与释放装置连接，在衬管上设置分割衬管腔室的锁闭机构，在套管上设置对应的触发机构，本发明的浅层沉积物保气采样器，其衬管可以从中间分开，可以对指定深度的海底沉积物。

Description

海底沉积物保气采样器
                             技术领域
本发明涉及一种借助于测定材料的物理或化学性质来测试或分析材料的装置，具体地说涉及一种采样装置，更具体地说，涉及一种液体或流体的采样装置。
                             背景技术
海洋在地球上已存在40亿年了。在这漫长的地质年代里，由陆地河流和大气输入海洋的物质以及人类活动中落入海底的东西，包括软泥沙、灰尘、动植物的遗骸、宇宙尘埃等无以计数。科学上把这些东西统称为海底沉积物。海底沉积物像一本厚厚的历史书，忠实地记录了地球气候每一个阶段的变化，并蕴藏着丰富的能源资源。其中天然气水合物是由天然气和水在低温、高压下形成的似冰状的白色固体物质，广泛分布于海洋大陆坡沉积物中和陆地永久冻土地带中，被视为是重要的后续能源资源，可能在中长期成为重要的替代能源。国土资源部广州海洋地质调查局等从资源的角度对我国天然气水合物进行了调查，初步探明在南海西沙海底沉积物中存在天然气水合物。开展天然气水合物的前期研究对了解其资源的成藏分布、勘探开采和利用至关重要。对海底沉积物采样分析是了解天然气水合物资源成藏分布的较好途径，目前国内外多采用重力采样器进行海底沉积物取样。但现有的采样器多采用固定衬管的方式，在上提至甲板的过程中，由于压力降低，样品中的气体成分会随压力减小而析出逃逸，不能保证采样样品中气体成分保留在沉积物样品中。这就影响到样品气体分析的有效性和准确性。所以要使采样能真实地反映海底沉积物中气体的成分含量，就必须解决保气取样的问题，而现有技术中的海底沉积物采样器大部分没有解决这类问题。
                                   发明内容
本发明提供了一种能实现分段保真取样的海底沉积物保气采样器。
本发明的技术方案是这样的：其包括释放装置和采样装置，其中采样装置包括下端开口的套管和位于套管内的衬管，套管的下端设置刀头，衬管与套管之间为活动连接，衬管的上端固定活塞，活塞上端通过钢丝绳与释放装置连接，在衬管上设置分割衬管腔室的锁闭机构，在套管上设置对应的触发机构，锁闭机构为铰接在衬管壁上的合页，合页至少有三个，均匀环绕在衬管内壁上，其铰接端突出于衬管外壁，锁闭机构的合页为梅花瓣形，触发机构为套管的内径由下而上由大而小的突变阶梯，套管为分段式，其两段之间连接球阀衬管和与其固定的球阀体，球阀衬管的内径略小于其下方的套管内径，形成触发机构的突变阶梯，球阀体与套管通过法兰固定，锁闭机构和触发机构至少设置两对，衬管下端口设置封闭机构，封闭机构设置为两块或者两块以上的弧形片，弧形片上端与衬管铰接并在上端设置挡片，在邻近套管端口的法兰上设置用于阻挡衬管下落的定位销，该定位销通过弹簧可以径向插入套管腔室内。
套管的上端螺纹联结带有中空腔的上提块，衬管的上端口处设置与衬管螺纹连接的挡块，活塞插入衬管的一端由挡块限位，活塞的另一端为n形，其位于上提块的中空腔内通过钢丝绳与释放装置连接，圆柱形挡块上面设置滑块行程调节螺母，螺母上设置滑块，滑块和滑块行程调节螺母固定在活塞露出衬管的部分。
本发明的浅层沉积物保气采样器，其衬管可以从中间分开，可以对指定深度的海底沉积物。
                             附图说明
图1是本发明的结构图；
图2是本发明的分离点处的锁闭机构的A向结构示意图；
图3是本发明的分离点处的锁闭机构的剖视图。
                            具体实施方式
本发明的沉积物采样器包括释放装置和采样装置，其中采样装置包括下端开口的套管4和位于套管4内的衬管7，套管4的下端设置刀头1，衬管7与套管4之间为活动连接，衬管4的上端固定活塞14，活塞14上端通过钢丝绳10与释放装置13连接，在衬管7上设置分割衬管7腔室的锁闭机构，在套管4上设置对应的触发机构，锁闭机构为铰接在衬管壁上的合页15，合页15至少有三个，合页通过合页轴16与衬管7连接，合页15均匀环绕在衬管7内壁上，并且其上部外径大于衬管形成一突起11，合页铰接端突出于衬管7外壁，锁闭机构的合页15为梅花瓣形，触发机构为套管4的内径由下而上由大而小的突变阶梯，套管4为分段式，其两段之间连接球阀衬管和与其固定的球阀体18，球阀衬管的内径略小于其下方的套管内径，形成触发机构的突变阶梯，球阀体18与套管4通过法兰5固定，锁闭机构和触发机构至少设置两对，衬管7下端口设置封闭机构，封闭机构设置为两块或者两块以上的弧形片2，弧形片2上端与衬管7铰接并在上端设置挡片3，在邻近套管4端口的法兰上设置用于阻挡衬管下落的定位销6，该定位销6通过弹簧可以插入套管腔室内。
套管4的上端螺纹联结带有中空腔的上提块12，衬管7的上端口处设置与衬管螺纹连接的挡块11，活塞14插入衬管7的一端由挡块11限位，活塞14的另一端为n形，其位于上提块12的中空腔内通过钢丝绳与释放装置13连接，圆柱形挡块11上面设置滑块行程调节螺母9，螺母9上设置滑块，滑块和滑块行程调节螺母固定在活塞露出衬管的部分。
本发明的作用过程是这样的，如图1所示，当需要对一个地方的海底沉积物进行采样时，可以利用船等运载工具将本采样器运输到相应的位置，然后将其投放到海里，当本发明的重力保气采样器释放前，利用船载钢丝绳将释放装置13和采样器一起缓慢下放，当释放装置13的势能定高平衡块触及海底时，释放装置13的平衡杆失衡，重力采样器从释放系统脱落，采样器以设定的高度自由落体下沉，直至采样器前段插入海底沉积层，沉积物进入到套管内的采样衬管7。然后，船上人员利用钢丝绳10上拉活塞14，活塞14带动衬管7一起上提，在上提过程中，由于触发机构为套管4的内径由下而上由大而小的突变阶梯，套管4为分段式，其两段之间联接球阀衬管和与其固定的球阀体18，球阀衬管的内径略小于其下方的套管内径，形成触发机构的突变阶梯，球阀外设置连接法兰，衬管下端的封闭机构的弧形片2的挡片3被刀头1的梯形处一挡，弧形片2就关闭采样内衬管下端口，同时衬管7分离点处的锁闭机构由于中间部位的锁闭机构的合页15均匀环绕在衬管内壁上，其铰接端突出于衬管外壁，在上提的过程中突出在衬管外壁的部分被球阀的阶梯一挡，整个锁闭机构其就向内翻，其下部正好合拢，关闭分离点处衬管的下部，从而衬管分离为两段或者两段以上，当采样衬管下端上提到下密封阀以上时，设置在临近套管端口的法兰上的定位销6弹出，衬管就不会再重新下落，继续上提上段内衬管，使上段内衬管下端升到上密封球阀以上，由于套管4的上端螺纹联结带有中空腔的上提块12，衬管7的上端口处设置与衬管螺纹连接的挡块11，活塞14插入衬管的一端由挡块限位，活塞14的另一端为n形，其位于上提块的中空腔内通过钢丝绳与释放装置连接，所以上提衬管的同时活塞上端挡块推动上提块上行，上提块通过钢丝绳将两密封球阀同时关闭，实现采样段密封保气。最后，将整个采样器一起拉出水面，完成采样操作。
衬管下端的封闭机构也可以设置成为弹性梅花瓣结构，这样在刀头处就需要设置插筒，采样前，梅花瓣撑开包裹在插筒上，当采样完毕上提衬管时，弹性梅花瓣自动关闭衬管的下端口。
以上所述采样器的零部件都是采用耐耐酸性腐蚀的材料制作而成，本发明的海底沉积物保真采样器可广泛应用于海底沉积物的采样领域。

Claims (10)

1、一种海底沉积物保气采样器，其包括释放装置和采样装置，其中采样装置包括下端开口的套管和位于套管内的衬管，套管的下端设置刀头，其特征在于：衬管与套管之间为活动连接，衬管的上端固定活塞，活塞上端通过钢丝绳与释放装置连接，在衬管上设置分割衬管腔室的锁闭机构，在套管上设置对应的触发机构。
2、根据权利要求1所述的海底沉积物保气采样器，其特征在于：锁闭机构为铰接在衬管壁上的合页，合页至少有三个，均匀环绕在衬管内壁上，其铰接端突出于衬管外壁。
3、根据权利要求2所述的海底沉积物保气采样器，其特征在于：锁闭机构的合页为梅花瓣形。
4、根据权利要求3所述的海底沉积物保气采样器，其特征在于：触发机构为套管的内径由下而上由大而小的突变阶梯。
5、根据权利要求4所述的海底沉积物保气采样器，其特征在于：套管为分段式，其两段之间连接球阀衬管和与其固定的球阀体，球阀衬管的内径略小于其下方的套管内径，形成触发机构的突变阶梯，球阀体与套管通过法兰固定。
6、根据权利要求5所述的海底沉积物保气采样器，其特征在于：锁闭机构和触发机构至少设置两对。
7、根据权利要求6所述的海底沉积物保气采样器，其特征在于：衬管下端口设置封闭机构，封闭机构设置为两块或者两块以上的弧形片，弧形片上端与衬管铰接并在上端设置挡片。
8、根据权利要求7所述的海底沉积物保气采样器，其特征在于：在邻近套管端口的法兰上设置用于阻挡衬管下落的定位销，该定位销通过弹簧可以径向插入套管腔室内。
9、根据权利要求8所述的海底沉积物保气采样器，其特征在于：套管的上端螺纹联结带有中空腔的上提块，衬管的上端口处设置与衬管螺纹连接的挡块，活塞插入衬管的一端由挡块限位，活塞的另一端为n形，其位于上提块的中空腔内通过钢丝绳与释放装置连接。
10、根据权利要求9所述的海底沉积物保气采样器，其特征在于：圆柱形挡块上面设置滑块行程调节螺母，螺母上设置滑块，滑块和滑块行程调节螺母固定在活塞露出衬管的部分。
CNB200410035660XA 2004-09-09 2004-09-09 海底沉积物保气采样器 Expired - Fee Related CN100342226C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB200410035660XA CN100342226C (zh) 2004-09-09 2004-09-09 海底沉积物保气采样器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB200410035660XA CN100342226C (zh) 2004-09-09 2004-09-09 海底沉积物保气采样器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1693871A true CN1693871A (zh) 2005-11-09
CN100342226C CN100342226C (zh) 2007-10-10

Family

ID=35352939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB200410035660XA Expired - Fee Related CN100342226C (zh) 2004-09-09 2004-09-09 海底沉积物保气采样器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100342226C (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100379494C (zh) * 2005-11-17 2008-04-09 中国海洋大学 热液羽状体扩散模拟实验装置
CN100538318C (zh) * 2005-12-09 2009-09-09 中国海洋石油总公司 液压驱动下层沉积物原位保气取样器
CN102879226A (zh) * 2012-09-14 2013-01-16 大连理工大学 一种活塞式可视水样采集仪
CN104614203A (zh) * 2014-12-30 2015-05-13 浙江省海洋水产研究所 触发式海底水样采集系统
CN104849098A (zh) * 2015-04-27 2015-08-19 大连理工大学 一种微扰动活塞式原状水样采集仪
CN106248417A (zh) * 2016-09-26 2016-12-21 中国海洋大学 一种取样装置
CN107966333A (zh) * 2017-12-14 2018-04-27 中国科学院海洋研究所 深海原位气体保压取样系统
CN108029334A (zh) * 2018-01-05 2018-05-15 贵州省生物研究所 一种水生植物采样装置及其采样方法
CN109025902A (zh) * 2018-08-22 2018-12-18 中国石油集团长城钻探工程有限公司 一种绳索式保压取心工具电液控球阀关闭方法
CN109708925A (zh) * 2019-01-26 2019-05-03 河南省冶金研究所有限责任公司 一种可根据降水量分段采样的降尘采样装置
CN111044325A (zh) * 2019-12-24 2020-04-21 江苏格林勒斯检测科技有限公司 用于实验室土壤污染物浓度检测分析的采样系统
CN112033766A (zh) * 2020-09-04 2020-12-04 中国科学院武汉岩土力学研究所 浅表沉积物中起泡气体的原位采样装置及采集方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109916655B (zh) * 2019-04-18 2021-09-17 海检检测有限公司 水下运载器搭载式深海沉积物取样器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29520919U1 (de) * 1995-07-08 1996-06-13 Forschungszentrum Jülich GmbH, 52428 Jülich Vorrichtung zur Sammlung von Sedimenten in Fließgewässern
US5686673A (en) * 1996-07-15 1997-11-11 Kabis; Thomas W. Sampler
DE19737448C2 (de) * 1997-08-22 2000-08-17 Forschungsverbund Berlin Ev Sedimentationsfalle
CN2350748Y (zh) * 1998-10-27 1999-11-24 中国科学院南京地理与湖泊研究所 一种分层采泥器
GB0025400D0 (en) * 2000-10-17 2000-11-29 Dostie M R Sediment sampler
CN1186611C (zh) * 2002-12-12 2005-01-26 浙江大学 深海沉积物保真采样系统

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100379494C (zh) * 2005-11-17 2008-04-09 中国海洋大学 热液羽状体扩散模拟实验装置
CN100538318C (zh) * 2005-12-09 2009-09-09 中国海洋石油总公司 液压驱动下层沉积物原位保气取样器
CN102879226A (zh) * 2012-09-14 2013-01-16 大连理工大学 一种活塞式可视水样采集仪
CN102879226B (zh) * 2012-09-14 2014-06-11 大连理工大学 一种活塞式可视水样采集仪
CN104614203A (zh) * 2014-12-30 2015-05-13 浙江省海洋水产研究所 触发式海底水样采集系统
CN104614203B (zh) * 2014-12-30 2017-03-29 浙江省海洋水产研究所 触发式海底水样采集系统
CN104849098A (zh) * 2015-04-27 2015-08-19 大连理工大学 一种微扰动活塞式原状水样采集仪
CN104849098B (zh) * 2015-04-27 2017-06-06 大连理工大学 一种微扰动活塞式原状水样采集仪
CN106248417B (zh) * 2016-09-26 2019-04-16 中国海洋大学 一种取样装置
CN106248417A (zh) * 2016-09-26 2016-12-21 中国海洋大学 一种取样装置
CN107966333A (zh) * 2017-12-14 2018-04-27 中国科学院海洋研究所 深海原位气体保压取样系统
CN108029334A (zh) * 2018-01-05 2018-05-15 贵州省生物研究所 一种水生植物采样装置及其采样方法
CN108029334B (zh) * 2018-01-05 2023-04-25 贵州省生物研究所 一种水生植物采样装置及其采样方法
CN109025902A (zh) * 2018-08-22 2018-12-18 中国石油集团长城钻探工程有限公司 一种绳索式保压取心工具电液控球阀关闭方法
CN109708925A (zh) * 2019-01-26 2019-05-03 河南省冶金研究所有限责任公司 一种可根据降水量分段采样的降尘采样装置
CN109708925B (zh) * 2019-01-26 2021-04-23 天窗智库文化传播(苏州)有限公司 一种可根据降水量分段采样的降尘采样装置
CN111044325A (zh) * 2019-12-24 2020-04-21 江苏格林勒斯检测科技有限公司 用于实验室土壤污染物浓度检测分析的采样系统
CN111044325B (zh) * 2019-12-24 2022-05-27 江苏格林勒斯检测科技有限公司 用于实验室土壤污染物浓度检测分析的采样系统
CN112033766A (zh) * 2020-09-04 2020-12-04 中国科学院武汉岩土力学研究所 浅表沉积物中起泡气体的原位采样装置及采集方法
CN112033766B (zh) * 2020-09-04 2024-03-26 中国科学院武汉岩土力学研究所 浅表沉积物中起泡气体的原位采样装置及采集方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN100342226C (zh) 2007-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100342226C (zh) 海底沉积物保气采样器
CN103267657B (zh) 一种海底沉积物保真二次取样设备
WO2017080353A1 (zh) 一种天然气水合物开采出砂特性测试装置
CN101793635B (zh) 一种浅水域低扰动沉积物取样器
CN104316348B (zh) 挡板封闭式取土器
CN103792118B (zh) 高压溶气饱和试验装置及其在含气土样人工制备中的应用
CN101634613B (zh) 无锁舌的重力活塞式长柱状沉积物保真取样器
CN101634614A (zh) 穿过水合物bsr界面的重力活塞式长柱状沉积物取样器
CN201965059U (zh) 一种天然气水合物岩石力学三轴试验装置
CN103587653B (zh) 海洋观测用潜标
CN108036966A (zh) 一种精确测量贯入深度及倾斜度的重力活塞取样器
CN102706768A (zh) 瓦斯解吸仪
CN102564853A (zh) 天然气水合物岩石力学三轴试验装置
CN102182414B (zh) 和海底钻机配套的深海沉积物岩心保压装置及其使用方法
CN108645750A (zh) 一种新型页岩气现场解吸试验装置
CN2740765Y (zh) 保真取样钻探工具
CN110132658A (zh) 一种近岸海洋水质和沉积物取样装置
CN110308052A (zh) 基于声发射技术的空心岩样径向渗流试验装置和试验方法
CN2729682Y (zh) 海底沉积物保气采样器
Bennett et al. In situ porosity and permeability of selected carbonate sediment: Great Bahama Bank Part 1: Measurements
CN108051313A (zh) 在役深海海底埋地管道地震-高压载荷联合加载试验装置
Luo et al. An ice-valve-based pressure-coring system for sampling natural hydrate-bearing sediments: Proof-of-concept laboratory studies
CN105181381A (zh) 保真取样器
CN206627305U (zh) 海底冷冻保压式重力活塞取样器
CN109443848A (zh) 海底勘察取样装置及其取样方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20071010

Termination date: 20160909