RU2125158C1 - Герметическая грунтовая трубка-батометр - Google Patents
Герметическая грунтовая трубка-батометр Download PDFInfo
- Publication number
- RU2125158C1 RU2125158C1 RU97120772A RU97120772A RU2125158C1 RU 2125158 C1 RU2125158 C1 RU 2125158C1 RU 97120772 A RU97120772 A RU 97120772A RU 97120772 A RU97120772 A RU 97120772A RU 2125158 C1 RU2125158 C1 RU 2125158C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- bathometer
- gas
- pipe
- tube
- Prior art date
Links
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Герметическая грунтовая трубка-батометр используется при поиске месторождений углеводородов и других газосодержащих полезных ископаемых прямыми геохимическими методами, а также при экологических исследованиях донных отложений и водной толщи. Герметическая грунтовая трубка-батометр содержит цилиндрический корпус с хвостовым стабилизатором. В корпусе размещена керноприемная камера с вкладышем. Нижний торец трубки имеет наконечник. Четырехжильный кабель-трос служит для транспортирования трубки-батометра и подачи к ней электропитания. В корпусе установлены вибратор и газосборный баллон. Для герметизации нижней части корпуса в наконечнике установлено приспособление, выполненное в виде гидропневматического резинотканевого клапана, соединенного с баллоном невысокого рабочего давления, который заполнен инертной газожидкостной смесью для обеспечения превышения в нем давления над гидростатическим. Компенсатор давления представляет собой подпружиненный редукционный клапан. Приспособление для герметизации верхней части трубки выполнено в виде подпружиненного электромагнитного клапана. Использование изобретения позволяет осуществлять количественную оценку природной либо техногенной газонасыщенности данных отложений и водной толщи за счет подъема отобранных проб в герметизированной приемной камере. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области поиска месторождений углеводородов и других газосодержащих полезных ископаемых прямыми геохимическими методами, а также экологических исследований при отборе герметизированных проб донных отложений и водной толщи в условиях моря и пресноводных водоемов, в том числе питьевого водоснабжения.
Известна трубка для взятия проб грунта (1). Трубка выполнена в виде цилиндрического корпуса с хвостовым стабилизатором. Вдоль корпуса располагается керноприемная камера с вкладышем. Вкладыш удерживается в трубке с помощью наконечника, навинченного на ее нижний конец. Для врезания в грунт наконечник имеет острую кромку. Для закрытия верхнего конца трубки имеется кран, который открывается во время погружения трубки и закрывается при ее подъеме.
Недостатком известного устройства является невозможность герметизации отобранных проб, что не позволяет производить количественную оценку содержания газа в пробах.
Технический результат заявляемого устройства заключается в возможности количественной оценки природной, либо техногенной газонефтенасыщенности донных отложений и водной толщи за счет подъема отобранных проб в герметизированной приемной камере.
Сущность изобретения заключается в том, что герметическая грунтовая трубка-батометр выполнена в виде цилиндрического корпуса с хвостовым стабилизатором. В корпусе размещена керноприемная камера с вставным вкладышем-гильзой. Для врезания в грунт нижний торец трубки снабжен заостренным наконечником. Для герметизации верхней части трубки используется подпружиненный электромагнитный клапан с фиксатором. Для герметизации нижней части трубки в наконечнике установлено устройство, выполненное в виде гидропневматического резинотканевого клапана, соединенного с баллоном невысокого давления (порядка 60 атмосфер), заполненного инертной газожидкостной смесью. Компенсатор давления при подъеме трубки представляет собой подпружиненный редукционный клапан, а для увеличения глубины погружения трубки в грунт, облегчения извлечения трубки из грунта и дегазации проб керна и воды в корпусе установлен вибратор. Электропитание подается с помощью четырехжильного кабель-троса.
В случае использования трубки как батометра процесс отбора и герметизации проб воды аналогичен варианту по керну при однократном применении вибратора в качестве дегазатора.
Предлагаемое устройство изображено на чертеже где 1 - кабель-трос, 2 - хвостовые стабилизаторы, 3 - внутренняя приемная гильза, 4 - отверстия, 5 - отражатель, 6 - четырехжильный электропровод, 7 - электромагнитный вибратор, 8 - электромагнитный фиксатор, 9 - подпружиненный клапан, 10 - баллон невысокого давления, 11 - поршень, 12 - отверстие, 13 - электромагнитный клапан, 14 - подпружиненный штырь-фиксатор, 15 - отверстие, 16 - трубка подачи газожидкостной смеси, 17 - резинотканевый клапан, 18 - электромагнитный клапан, 19 - подпружиненный штырь-фиксатор, 20 - отверстие, 21 - газопровод, 22 - газосборный баллон, 23 - фильтр, 24 - отверстие, 25 - редукционный клапан, 26 - клапан, 27 - полость ввода-вывода газожидкостной смеси, 28, 29 - клапаны, 30 - корпус.
Устройство работает следующим образом. Для отбора проб грунтовую трубку сбрасывают с борта судна на четырехжильном геофизическом кабеле-тросе 1.
Под действием силы тяжести и ускорения свободного падения грунтовая трубка-батометр в вертикальном положении, которое при ее движении обеспечивают четыре стабилизатора 2, своим нижним заостренным концом внедряется в донный грунт - ил на определенную глубину, зависящую от его плотности и связности. При этом грунт, в виде керна, входит во внутреннюю приемную гильзу 3, вытесняя воду в отверстия 4 посредством направляющей конической поверхности отражателя 5.
Затем через 1-ю жилу четырехжильного электропровода 6 включают электромагнитный вибратор 7, что обеспечивает увеличение глубины погружения грунтовой трубки-батометра и выноса керна. Через 2 - 3 мин. вибратор 7 отключают и через 2-ю жилу электропровода 6 отводят электромагнитный фиксатор 8, обеспечивая закрывание верхнего подпружиненного клапана 9, в результате чего герметизируется верхняя часть керноприемной камеры.
Для герметической изоляции нижней части керноприемной камеры используют газожидкостную смесь, предварительно введенную в баллон 10 при давлении 60 атмосфер и дополнительно сжатую поршнем 11, сообщающимся через отверстие 24 и 12 с внешней средой. В результате перепада гидростатического давления от атмосферного до его величины в зоне опробования давление в баллоне 10 будет выше гидростатического. Вследствие открывания, т.е. перемещения по специальному шлицу электромагнитного клапана 13 - при использовании 3-ей жилы электропровода 6 и фиксации последнего в открытом состоянии подпружиненным штырем-фиксатором 14, вошедшим в отверстие 15, - газожидкостная смесь по трубке 16 поступает в нижний, предварительно вакуумированный, гидропневматический резинотканевый клапан 17, который в результате увеличения его объема приобретает форму шара и герметизирует керн в нижней части керноприемной камеры с посадкой на собственную манжету, как показано пунктиром на чертеже, при рабочем давлении внутри клапана, превышающем гидростатическое.
Далее, используя 4-ю электрическую жилу электропровода 6, открывают электромагнитный клапан 18, фиксируя его в открытом положении аналогичным способом при помощи подпружиненного штыря-фиксатора 19, который заходит в отверстие 20.
В результате открывания клапана 18 через газопровод 21 загерметизированная полость приемной камеры сообщается с вакуумированной полостью газосборного баллона 22, емкость которого рассчитана с превышением ожидаемого объема свободного газа, содержащегося в донных грунтах. При этом на конце газопровода установлен фильтр 23 грубой и тонкой очистки для пропускания газожидкостной смеси из керноприемной камеры, с возможностью проникновения через него практически лишь газовой фазы.
Перед подъемом грунтовой трубки-батометра на короткое время дополнительно включают вибратор 7 для гарантированного высвобождения ее из донного грунта и проверяют отключение всех 3-х клапанов 9, 13, 18 и вибратора 7.
Весь состав последовательных технологических операций, при их реальном осуществлении, укладывается в 3-4 мин при использовании тумблерной системы управления аппаратом с борта судна.
По мере подъема грунтовой трубки-батометра на борт судна и падения гидростатического давления поршень 11 в баллоне 10 перемещается вниз к исходному положению, вытесняя воду через отверстия 12 и 24, а выравнивание давлений происходит через подпружиненный редукционный клапан 25, рассчитанный на остаточное давление в 60 атм.
После подъема аппарата на борт судна для увеличения глубины дегазации загерметизированного керна включают на одну - две минуты вибратор 7 и после его отключения через клапан 26 одним из известных устройств гидропоршневого действия (например, БП-112) измеряют давление в герметической приемной камере и выводят свободную газовую фазу в барботер за счет остаточного перепада давления.
После дегазации свободная и растворенная газовые фазы суммируются и при количественных расчетах относятся к объему извлеченного керна.
На борту судна или в специальной лаборатории на берегу для извлечения керна из грунтовой трубки-батометра и подготовки ее к следующему рейсу, после закрывания клапанов 13 и 18, через полость ввода-вывода газожидкостной смеси 27 сбрасывается давление и вакуумируется нижний герметизирующий резинотканевый клапан 17. Съемный баллон 10 через клапан 28 вновь заправляется газожидкостной смесью при давлении 60 атм и устанавливается обратно в корпус 30.
Предлагаемое устройство предназначено для использования в зоне морского шельфа и внутренних водоемов до глубин порядка 500 м.
Источники информации
1. Справочник по гидрометеорологическим прибором и установкам. Гидрометеорологическое изд-во. - Л.: 1971, с. 228-229.
1. Справочник по гидрометеорологическим прибором и установкам. Гидрометеорологическое изд-во. - Л.: 1971, с. 228-229.
Claims (1)
- Герметическая грунтовая трубка-батометр, содержащая цилиндрический корпус с хвостовым стабилизатором, размещенную в корпусе керноприемную камеру с вкладышем, наконечник и приспособление для герметизации верхней части трубки, отличающаяся тем, что дополнительно содержит четырехжильный кабель-трос для транспортирования трубки-батометра и подачи к ней электропитания, вибратор, газосборный баллон и приспособление для герметизации нижней части корпуса, установленное в наконечнике и выполненное в виде гидропневматического резинотканевого клапана, соединенного с баллоном невысокого рабочего давления, заполненным инертной газожидкостной смесью для обеспечения превышения в нем давления над гидростатическим, компенсатор давления, представляющий собой подпружиненный редукционный клапан, при этом приспособление для герметизации верхней части трубки выполнено в виде подпружиненного электромагнитного клапана.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97120772A RU2125158C1 (ru) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | Герметическая грунтовая трубка-батометр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97120772A RU2125158C1 (ru) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | Герметическая грунтовая трубка-батометр |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2125158C1 true RU2125158C1 (ru) | 1999-01-20 |
RU97120772A RU97120772A (ru) | 1999-04-27 |
Family
ID=20200022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97120772A RU2125158C1 (ru) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | Герметическая грунтовая трубка-батометр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2125158C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101864954A (zh) * | 2010-05-31 | 2010-10-20 | 中国海洋石油总公司 | 一种地层测试多取样装置 |
-
1997
- 1997-12-15 RU RU97120772A patent/RU2125158C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Рейфер А.Б. и др. Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам. Гидрометеорологическое издательство. - Л.: 1971, с.228-229. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101864954A (zh) * | 2010-05-31 | 2010-10-20 | 中国海洋石油总公司 | 一种地层测试多取样装置 |
CN101864954B (zh) * | 2010-05-31 | 2013-01-30 | 中国海洋石油总公司 | 一种地层测试多取样装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101775653B1 (ko) | 해저면 시료 채취기 | |
Barriga et al. | Giant pyritic base-metal deposits: the example of Feitais (Aljustrel, Portugal) | |
CN107817131B (zh) | 一种深海海水及溶解气体采集装置及方法 | |
Mylroie et al. | Solution conduits as indicators of late Quaternary sea level position | |
Von Rad et al. | Gas and fluid venting at the Makran accretionary wedge off Pakistan | |
Matsumoto et al. | Gas hydrate estimates from newly determined oxygen isotopic fractionation (αGH-IW) and δ18O anomalies of the interstitial waters: Leg 164, Blake Ridge | |
McManus et al. | Remobilization of barium in continental margin sediments | |
Kier et al. | The influence of sea level changes on sediment carbonate mineralogy, Tongue of the Ocean, Bahamas | |
Nesbitt et al. | Paleohydrogeology of the Canadian Rockies and origins of brines, Pb-Zn deposits and dolomitization in the Western Canada Sedimentary Basin | |
Ginsburg | Gas hydrate accumulation in deep-water marine sediments | |
Boillot et al. | Leg 103 | |
CN110631870A (zh) | 一种适用海底游离气的取气装置及取气方法 | |
RU2125158C1 (ru) | Герметическая грунтовая трубка-батометр | |
KR101593895B1 (ko) | 해저 퇴적물의 공극수 추출 키트 | |
US3521715A (en) | Method and apparatus for sampling | |
Wallace et al. | Effects of core retrieval and degassing on the carbon isotope composition of methane in gas hydrate-and free gas-bearing sediments from the Blake Ridge | |
Bennett et al. | Geotechnical properties of a submarine slide area on the US continental slope northeast of Wilmington Canyon | |
CN1718503A (zh) | 无人驾驶自动返回式深潜器 | |
CN105181381A (zh) | 保真取样器 | |
Jahnke et al. | A gravity-driven, hydraulically-damped multiple piston corer for sampling fine-grained sediments | |
US3722271A (en) | Geochemical prospecting in submerged areas | |
Caramanna et al. | Scientific diving techniques applied to the geomorphological and geochemical study of some submarine volcanic gas vents (Aeolian Islands, southern Tyrrhenian sea, Italy) | |
CN218600931U (zh) | 一种海洋勘探用海底取样装置 | |
Forsberg et al. | Gravity and rock densities in the Ilimaussaq area, South Greenland | |
Iliffe | Observations on the biology and geology of anchialine caves |