CN219012589U - 一种用于页岩油勘探开发中的地层样本采集器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于页岩油勘探开发中的地层样本采集器，包括底部为开口设置的取样钻，所述取样钻的顶部固定连接有竖管，竖管的两侧顶部均固定连接有把手杆，所述取样钻内固定套设有锥形套，锥形套的顶部连通并固定有集样方管。本实用新型通过取样钻、锥形套、挡板、弹性导向组件和连推组件的设置，能够在初始时对底部封堵，并在下钻至需要的深度后解除封堵进行取样，且能够在取样后再次对底部封堵，以此便于定深取样，防止发生上下多层土样混杂的现象，满足对于土样的精准取样需求，并能够防止较松散的土样在上移过程中滑落的现象，提高对松散土壤的取样稳定性，通过推料块和弹性支撑推动组件的设置，方便提出后将土样从取样钻内移出。

Description

一种用于页岩油勘探开发中的地层样本采集器

技术领域

本实用新型涉及石油地层勘探取样设备技术领域，具体为一种用于页岩油勘探开发中的地层样本采集器。

背景技术

石油类院校的地质勘探学习中，需要带领学生进行地质勘探实习，在实习过程中，需要采集地层土壤样本，然后对样本进行分析，现有的工具大多是铁锹、空心管等，但是经过较长时间的应用后发现，这些常规工具不易于采集位于较深地层中的样本，即便将空心管打入较深地层中了，取出时，针对较粘的土质，不易将土样取出；

对此，公告号为CN206311363U的专利公开了一种用于勘探开发中的地层样本采集器，包括采样筒、电机箱、电机和滑座；所述采样筒内设置有水平的挡片，在挡片的下表面固定有竖直的拉杆；所述采样筒的下端圆周上固定有若干个钻孔齿；连接轴的上端连接在电机的输出轴上；所述滑座上开设有水平的通孔，在导向杆的下端固定有水平的支撑板，安装块的外侧壁上开设有向内凹陷的水平的卡槽，在安装块的外侧设有压板；其通过设置的滑座将采样筒向下压动，压力可以通过压杆增加，适应不同的土壤需要，使用范围广。

上述专利通过采样筒底部设置钻孔齿，实现方便钻入页岩油勘探地层内进行取样，通过设置的拉杆和挡片，方便后续向下拉动拉杆时将土样从采样筒内移出，但是其仍然存在一些不足；

1、由于采样筒的底部为敞口，且未设置封堵结构，这样在需要取得深处地层取样时，在刚开始下钻时表层土样会首先大量进入采样筒内将其塞满，导致难以取得深处土样，或出现取得的土样为上下多层混合土样，不能满足对地层土样的精准取样需求；2、且由于底部为敞口，在取样后对于较松散的土样容易在上移时滑落，对于较松散的土样的取样稳定性不理想；鉴于此，我们提出了一种用于页岩油勘探开发中的地层样本采集器，用于解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种用于页岩油勘探开发中的地层样本采集器，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于页岩油勘探开发中的地层样本采集器，包括底部为开口设置的取样钻，所述取样钻的顶部固定连接有竖管，竖管的两侧顶部均固定连接有把手杆，所述取样钻内固定套设有锥形套，锥形套的顶部连通并固定有集样方管，设置的取样钻用于在页岩油勘探开发中对所需目的地层钻进取样，以便人员后续根据地层土样检测判断；

所述集样方管内滑动套设有推料块，竖管内滑动安装有弹性支撑推动组件，弹性支撑推动组件的底端延伸至集样方管内并与推料块的顶部固定连接，弹性支撑推动组件用于驱动推料块将取入集样方管内的土样推出；

所述锥形套的顶部两侧均开设有凹槽，凹槽的底部内壁设置为倾斜面，凹槽的两侧内壁之间固定连接有弹性导向组件，两个弹性导向组件的顶部分别固定连接有倾斜设置的挡板，两个挡板相近的一侧均滑动延伸至锥形套内并设为刀刃形结构，两个挡板对称设置，弹性导向组件用于对挡板横向倾斜导向；

所述集样方管上滑动套设有连推组件，连推组件与两个挡板相斥的一侧相铰接，取样钻的左侧内壁上固定安装有伸出端与连推组件固定连接的电动伸缩杆，连推组件用于同步驱动两个挡板合闭遮挡或分离。

优选地，所述弹性支撑推动组件包括滑块、第一弹簧、推杆和推块，所述滑块滑动套设在竖管内，滑块固定套设在推杆上，推杆的底端延伸至集样方管内并与推料块的顶部固定连接，推杆的顶端延伸至竖管的上方并与推块的底部固定连接，第一弹簧的顶端和底端分别与滑块的底部和取样钻的顶部固定连接，第一弹簧活动套设在推杆上；设置的滑块、第一弹簧、推杆和推块配合，在向下按压推块时能够驱动推杆下移，推杆驱动滑块向下对第一弹簧压缩，同时利用下移的推杆实现驱动推料块向下将集样方管内的土样推出。

优选地，所述弹性导向组件包括倾斜设置的导向杆、处于拉伸状态的拉伸弹簧和导向套，两个导向杆对称设置，所述导向杆的两端分别与对应的凹槽的两侧内壁固定连接，导向套滑动套设在对应的导向杆上，导向套的顶部与对应的挡板的底部固定连接，两个拉伸弹簧相近的一端分别与两个导向套相斥的一侧固定连接，两个拉伸弹簧相斥的一端分别与两个凹槽相斥的一侧内壁固定连接，拉伸弹簧活动套设在对应的导向杆上；设置的导向杆、处于拉伸状态的拉伸弹簧和导向套配合，利用导向套和导向杆的滑动连接实现对挡板横向倾斜导向，利用处于拉伸状态的拉伸弹簧实现对挡板存留一个向外移动的辅助拉力。

优选地，所述连推组件包括环形板和两个倾斜设置的连杆，两个连杆对称设置，环形板的内侧为方形并滑动套设在集样方管外侧，环形板的外侧与取样钻的内壁活动接触，两个连杆均铰接在环形板的底部，两个连杆的底端分别与两个挡板相斥的一侧相铰接；设置的环形板和两个倾斜设置的连杆配合，在反向和正向启动电动伸缩杆驱动环形板上移或下移时，能够利用环形板通过两个连杆驱动两个挡板相斥分离移动或相近合闭遮挡，利用合闭遮挡对锥形套内形成的封堵，方便在下钻到需要取样的深度再进行打开取样。

优选地，所述取样钻的底部呈环形等间距固定连接有多个第一钻牙，锥形套的外侧底部呈环形等间距固定连接有多个第二钻牙。

优选地，所述取样钻的右侧内壁上固定安装有与电动伸缩杆电性连接的蓄电池，电动伸缩杆的前侧固定并电性连接有无线遥控开关，且无线遥控开关匹配设置有外部遥控器。

优选地，所述锥形套的内侧为方形并与集样方管的内侧尺寸相同。

优选地，所述取样钻的顶部内壁上开设有与推杆外侧滑动套装的活动穿孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本用于页岩油勘探开发中的地层样本采集器，通过设置的把手杆、竖管、电动伸缩杆、取样钻、锥形套、挡板、弹性导向组件和连推组件配合，能够在初始时对底部封堵，并在下钻至需要的深度后通过遥控启动电动伸缩杆实现驱动两个挡板分离，进行解除封堵，以便继续钻进时开始取样，且同样能够在取样后再次对底部封堵，以此能够定深取样，防止在页岩油勘探开发中对目的地层钻探取样时发生上下多层土样混杂的现象，以此方便对需要深度的土样精准取样，且利用取样后再次对底部封堵的方式，能够防止较松散的土样在上移过程中滑落的现象，使得一次即可取样完成；

2、本用于页岩油勘探开发中的地层样本采集器，通过设置的推料块和弹性支撑推动组件配合，在取样后将取样钻从地层内移出后，能够在向下按压推块时驱动推料块向下将集样方管内的土样推动移出，方便提出后对土样的移出工作。

本实用新型通过取样钻、锥形套、挡板、弹性导向组件和连推组件的设置，能够在初始时对底部封堵，并在下钻至需要的深度后解除封堵进行取样，且能够在取样后再次对底部封堵，以此便于定深取样，防止发生上下多层土样混杂的现象，满足对于土样的精准取样需求，并能够防止较松散的土样在上移过程中滑落的现象，提高对松散土壤的取样稳定性，通过推料块和弹性支撑推动组件的设置，方便提出后将土样从取样钻内移出。

附图说明

图1为本实用新型的整体立体结构示意图；

图2为本实用新型的主视剖视结构示意图；

图3为本实用新型的图2中的A部分放大结构示意图。

图中：1、取样钻；2、竖管；3、把手杆；4、锥形套；5、集样方管；6、推料块；7、滑块；8、第一弹簧；9、推杆；10、凹槽；11、环形板；12、连杆；13、挡板；14、导向套；15、导向杆；16、拉伸弹簧；17、电动伸缩杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图3所示，本实施例提出的一种用于页岩油勘探开发中的地层样本采集器，包括底部为开口设置的取样钻1，取样钻1的顶部固定连接有竖管2，竖管2的两侧顶部均固定连接有把手杆3，取样钻1内固定套设有锥形套4，取样钻1的底部呈环形等间距固定连接有多个第一钻牙，锥形套4的外侧底部呈环形等间距固定连接有多个第二钻牙，锥形套4的顶部连通并固定有集样方管5，锥形套4的内侧为方形并与集样方管5的内侧尺寸相同，设置的取样钻1用于在页岩油勘探开发中对所需目的地层钻进取样，以便人员后续根据地层土样检测判断；

集样方管5内滑动套设有推料块6，竖管2内滑动安装有弹性支撑推动组件，弹性支撑推动组件的底端延伸至集样方管5内并与推料块6的顶部固定连接，弹性支撑推动组件用于驱动推料块6将取入集样方管5内的土样推出；其中弹性支撑推动组件包括滑块7、第一弹簧8、推杆9和推块，滑块7滑动套设在竖管2内，滑块7固定套设在推杆9上，其中滑块7的顶部开设有与推杆9外侧固定连接的套装孔，滑块7通过套装孔固定套设在推杆9上，起到方便在推杆9移动时驱动滑块7同步移动的效果，推杆9的底端延伸至集样方管5内并与推料块6的顶部固定连接，其中取样钻1的顶部内壁上开设有与推杆9外侧滑动套装的活动穿孔，活动穿孔起到供推杆9活动穿过的效果，推杆9的顶端延伸至竖管2的上方并与推块的底部固定连接，第一弹簧8的顶端和底端分别与滑块7的底部和取样钻1的顶部固定连接，第一弹簧8活动套设在推杆9上；设置的滑块7、第一弹簧8、推杆9和推块配合，在向下按压推块时能够驱动推杆9下移，推杆9驱动滑块7向下对第一弹簧8压缩，同时利用下移的推杆9实现驱动推料块6向下将集样方管5内的土样推出；

锥形套4的顶部两侧均开设有凹槽10，凹槽10的底部内壁设置为倾斜面，凹槽10的两侧内壁之间固定连接有弹性导向组件，两个弹性导向组件的顶部分别固定连接有倾斜设置的挡板13，两个挡板13相近的一侧均滑动延伸至锥形套4内并设为刀刃形结构，两个挡板13对称设置，弹性导向组件用于对挡板13横向倾斜导向；其中弹性导向组件包括倾斜设置的导向杆15、处于拉伸状态的拉伸弹簧16和导向套14，两个导向杆15对称设置，导向杆15的两端分别与对应的凹槽10的两侧内壁固定连接，导向套14滑动套设在对应的导向杆15上，导向套14的顶部与对应的挡板13的底部固定连接，两个拉伸弹簧16相近的一端分别与两个导向套14相斥的一侧固定连接，两个拉伸弹簧16相斥的一端分别与两个凹槽10相斥的一侧内壁固定连接，拉伸弹簧16活动套设在对应的导向杆15上；设置的导向杆15、处于拉伸状态的拉伸弹簧16和导向套14配合，利用导向套14和导向杆15的滑动连接实现对挡板13横向倾斜导向，利用处于拉伸状态的拉伸弹簧16实现对挡板13存留一个向外移动的辅助拉力，其中两个凹槽10相互靠近的一侧内壁上分别开设有一个与对应挡板13外侧滑动套装的挡板安装穿孔，挡板13的前侧和后侧分别与锥形套4的前侧内壁和后侧内壁滑动接触，且两个挡板13相互靠近的一侧相接触；

集样方管5上滑动套设有连推组件，连推组件与两个挡板13相斥的一侧相铰接，取样钻1的左侧内壁上固定安装有伸出端与连推组件固定连接的电动伸缩杆17，其中取样钻1的左侧内壁上固定连接有安装座，安装座的底部与电动伸缩杆17的顶部固定连接，电动伸缩杆17通过安装座固定安装在取样钻1的左侧内壁上，取样钻1的右侧内壁上固定安装有与电动伸缩杆17电性连接的蓄电池，电动伸缩杆17的前侧固定并电性连接有无线遥控开关，且无线遥控开关匹配设置有外部遥控器，起到方便对电动伸缩杆17遥控启动控制的效果，连推组件用于同步驱动两个挡板13合闭遮挡或分离；其中连推组件包括环形板11和两个倾斜设置的连杆12，两个连杆12对称设置，环形板11的内侧为方形并滑动套设在集样方管5外侧，环形板11的外侧与取样钻1的内壁活动接触，两个连杆12均铰接在环形板11的底部，两个连杆12的底端分别与两个挡板13相斥的一侧相铰接；设置的环形板11和两个倾斜设置的连杆12配合，在反向和正向启动电动伸缩杆17驱动环形板11上移或下移时，能够利用环形板11通过两个连杆12驱动两个挡板13相斥分离移动或相近合闭遮挡，利用合闭遮挡对锥形套4内形成的封堵，方便在下钻到需要取样的深度再进行打开取样，防止上下多层土样大量混杂现象。

本实施例的使用方法为：在页岩油勘探开发中对需要取样检测的地层土样采集时，下压并水平转动两个把手杆3，两个把手杆3通过竖管2带动取样钻1下移并转动，取样钻1带动多个第一钻牙对目的地层钻进，由于此时锥形套4内部被两个挡板13遮挡，使得刚开使的表层土样不会进入集样方管5内，继续向下钻进至需要取土样的地层深度时，人员利用外部遥控器操控电动伸缩杆17反向启动，电动伸缩杆17驱动环形板11向上移动，环形板11带动两个连杆12向上转动倾斜，转动的两个连杆12对两个挡板13向相斥的方向拉动，此时处于拉伸状态的两个拉伸弹簧16驱动两个导向套14在两个导向杆15上向相斥的方向滑动，两个导向套14带动两个挡板13相斥移动，此时处于拉伸状态的两个拉伸弹簧16的弹力能够辅助拉动两个挡板13进行相斥移动，使得两个挡板13分离解除遮挡，此时继续进行转动钻进工作，继续钻进时土壤受钻进挤压向上经锥形套4进入集样方管5内，完成取样；

取样完成后，利用外部遥控器操控电动伸缩杆17正向启动，使其带动环形板11向下回移，环形板11带动两个连杆12对两个挡板13向相近的方向转动挤压，在挤压力下，两个挡板13相近移动，并带动两个导向套14对两个拉伸弹簧16进行拉伸，相近移动的两个挡板13合闭时再次在底部形成遮挡，此时便可将取样钻1向上抽出，通过在下钻至需要的深度后解除封堵进行取样，并在取样后对取样钻1再次封堵的配合方式，能够实现定深取样的效果，防止发生上下多层土样混杂的现象，满足对于土样的精准取样需求；

移出后，人员再次反向启动电动伸缩杆17，同理与上述反向启动电动伸缩杆17的运动过程完全相同，此时两个挡板13再次相斥移动进行分离，解除底部的遮挡，此时便可向下按压推块使其驱动推杆9下移，推杆9驱动滑块7向下对第一弹簧8压缩，同时推杆9驱动推料块6向下将集样方管5内的土样推出，方便从地层内提出后将土样从取样钻1内移出。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于页岩油勘探开发中的地层样本采集器，包括底部为开口设置的取样钻(1)，其特征在于：所述取样钻(1)的顶部固定连接有竖管(2)，竖管(2)的两侧顶部均固定连接有把手杆(3)，所述取样钻(1)内固定套设有锥形套(4)，锥形套(4)的顶部连通并固定有集样方管(5)；

所述集样方管(5)内滑动套设有推料块(6)，竖管(2)内滑动安装有弹性支撑推动组件，弹性支撑推动组件的底端延伸至集样方管(5)内并与推料块(6)的顶部固定连接；

所述锥形套(4)的顶部两侧均开设有凹槽(10)，凹槽(10)的底部内壁设置为倾斜面，凹槽(10)的两侧内壁之间固定连接有弹性导向组件，两个弹性导向组件的顶部分别固定连接有倾斜设置的挡板(13)，两个挡板(13)相近的一侧均滑动延伸至锥形套(4)内并设为刀刃形结构，两个挡板(13)对称设置；

所述集样方管(5)上滑动套设有连推组件，连推组件与两个挡板(13)相斥的一侧相铰接，取样钻(1)的左侧内壁上固定安装有伸出端与连推组件固定连接的电动伸缩杆(17)。

2.根据权利要求1所述的一种用于页岩油勘探开发中的地层样本采集器，其特征在于：所述弹性支撑推动组件包括滑块(7)、第一弹簧(8)、推杆(9)和推块，所述滑块(7)滑动套设在竖管(2)内，滑块(7)固定套设在推杆(9)上，推杆(9)的底端延伸至集样方管(5)内并与推料块(6)的顶部固定连接，推杆(9)的顶端延伸至竖管(2)的上方并与推块的底部固定连接，第一弹簧(8)的顶端和底端分别与滑块(7)的底部和取样钻(1)的顶部固定连接，第一弹簧(8)活动套设在推杆(9)上。

3.根据权利要求2所述的一种用于页岩油勘探开发中的地层样本采集器，其特征在于：所述弹性导向组件包括倾斜设置的导向杆(15)、处于拉伸状态的拉伸弹簧(16)和导向套(14)，两个导向杆(15)对称设置，所述导向杆(15)的两端分别与对应的凹槽(10)的两侧内壁固定连接，导向套(14)滑动套设在对应的导向杆(15)上，导向套(14)的顶部与对应的挡板(13)的底部固定连接，两个拉伸弹簧(16)相近的一端分别与两个导向套(14)相斥的一侧固定连接，两个拉伸弹簧(16)相斥的一端分别与两个凹槽(10)相斥的一侧内壁固定连接，拉伸弹簧(16)活动套设在对应的导向杆(15)上。

4.根据权利要求1所述的一种用于页岩油勘探开发中的地层样本采集器，其特征在于：所述连推组件包括环形板(11)和两个倾斜设置的连杆(12)，两个连杆(12)对称设置，环形板(11)的内侧为方形并滑动套设在集样方管(5)外侧，环形板(11)的外侧与取样钻(1)的内壁活动接触，两个连杆(12)均铰接在环形板(11)的底部，两个连杆(12)的底端分别与两个挡板(13)相斥的一侧相铰接。

5.根据权利要求1所述的一种用于页岩油勘探开发中的地层样本采集器，其特征在于：所述取样钻(1)的底部呈环形等间距固定连接有多个第一钻牙，锥形套(4)的外侧底部呈环形等间距固定连接有多个第二钻牙。

6.根据权利要求1所述的一种用于页岩油勘探开发中的地层样本采集器，其特征在于：所述取样钻(1)的右侧内壁上固定安装有与电动伸缩杆(17)电性连接的蓄电池，电动伸缩杆(17)的前侧固定并电性连接有无线遥控开关，且无线遥控开关匹配设置有外部遥控器。

7.根据权利要求1所述的一种用于页岩油勘探开发中的地层样本采集器，其特征在于：所述锥形套(4)的内侧为方形并与集样方管(5)的内侧尺寸相同。

8.根据权利要求2所述的一种用于页岩油勘探开发中的地层样本采集器，其特征在于：所述取样钻(1)的顶部内壁上开设有与推杆(9)外侧滑动套装的活动穿孔。

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