一种用于含气地层的温度气压量测和取样探头



1.本实用新型涉及含气地层探测领域,尤其涉及一种用于含气地层的温度气压量测和取样探头。


背景技术:



2.浅层气泛指埋置于地表以下1500m以内的天然气(包含有机、无机或混合成因气),地层中的浅层气主要来源于有机质在厌氧菌作用下分解形成的生物成因气和深部油气以及在岩浆活动中产生并通过渗漏和扩散作用后向上运移被封闭于浅地层中的气体,富含浅层气的地层称为含气地层。
3.含气地层普遍分布在沼泽湿地、河口、三角洲、湖泊和海底沉积物以及含油气资源相对丰富的浅部地层中。浅层气在中国江浙沿海、长江三角洲、珠江三角洲等地区均有不同程度的贮存,其中中国东南沿海、长江中下游地区包括苏、浙、沪、闽、粤、琼、湘、鄂、赣等地区的浅层气主要分布于沿海、沿江的第四系平原中。
4.含气地层对土木工程而言,属于一种特殊的工程地质灾害,即浅层气地质灾害;随着中国对地下空间的深入开发,越来越多的工程遭遇到了地下浅层气(组分一般以ch4为主),浅层气地质灾害问题愈发突出。如:我国著名的杭州湾跨海大桥在前期的工程勘察过程中就曾出现过浅层气体喷发燃烧导致船损人伤的事故。国外同样出现过由于含气土层中气体喷发,引起海上钻井平台发生倾覆的事故。当工程遭遇含气地层时,首先要需要查明地层中气体的来源、成分、主要贮存层位、分布范围、气体含量、气压力、气体温度等信息,含气地层原位土体中的气压力和温度参数,对于准确判断浅层气地层对工程的危害程度十分重要。
5.目前,浅层气地质区域内的岩土工程勘察方式,主要是通过钻探取样或者使用石油天然气部门的专业设备进行探测,但没有相应的设备可以在原位对含气地层中的原始气压力和气体温度进行量测。


技术实现要素:



6.为解决背景技术中存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种用于含气地层的温度气压量测和取样探头,既可以获取浅层气地层中的孔隙水压力、气体压力和气体温度信息,还可以对原位地层水、气样品进行采集,对含气地层的原位探测具有重要意义。
7.本实用新型的目的通过下述技术方案实现:
8.一种用于含气地层的温度气压量测和取样探头,包括锥侧连接头和活塞筒,活塞筒内部具有筒孔,锥侧连接头顶部与活塞筒的筒底部相连,锥侧连接头下部连接有锥尖,锥侧连接头内部具有第一气管,锥侧连接头顶端顺次连接有第一连接头、异形通气块、水气筒,第一连接头内部具有与第一气管连通的第一通道,第一通道、异形通气块内部、水气筒的储样室依次连通;水气筒顶部密闭连接有第二压力传感器;所述锥侧连接头外部套装有透水石,锥侧连接头开有与透水石、第一气管相对应的水气通道。
9.为了更好地实现本实用新型,所述异形通气块与水气筒之间连接有阀门组件,阀门组件具有阀门通道,阀门通道连通异形通气块内部、水气筒的储样室。
10.本实用新型提供一种优选的阀门组件结构技术方案,所述阀门组件包括下部阀门单元和上部阀门单元,下部阀门单元包括第一单向阀母头和安装于第一单向阀母头中的第一单向阀公头,第一单向阀公头包括封堵球a和滑动杆a,第一单向阀母头内部具有下部通道,第一单向阀母头底部通过第二连接头与异形通气块相连通,第一单向阀母头顶部具有与滑动杆a配合的杆孔a,滑动杆a的长度大于杆孔a的长度,第一单向阀公头的封堵球a置于第一单向阀母头的下部通道中,封堵球a底部与第二连接头顶部之间设有第一弹簧,在第一弹簧弹力作用下,封堵球a封闭第一单向阀母头的杆孔a;上部阀门单元包括第二单向阀母头和安装于第二单向阀母头中的第二单向阀公头,第二单向阀公头包括封堵球b和滑动杆b,第二单向阀母头内部具有上部通道,第二单向阀母头顶部通过第三连接头与水气筒相连通,第二单向阀母头底部具有与滑动杆b配合的杆孔b,滑动杆b的长度大于杆孔b的长度,第二单向阀公头的封堵球b置于第二单向阀母头的上部通道,封堵球b顶部与第三连接头底部之间设有第二弹簧,在第二弹簧弹力作用下,封堵球b封闭第二单向阀母头的杆孔b;所述第一单向阀母头顶部滑动安装于第二单向阀母头的上部通道底部,所述第一单向阀母头的下部通道、杆孔a、上部通道、杆孔b依次连通构成阀门组件的阀门通道。
11.优选地,本实用新型还包括承载座套,承载座套与活塞筒通过顶柱上下连接,承载座套内部具有座套通孔,顶柱内部具有顶柱孔,座套通孔、活塞筒的筒孔依次连通;所述承载座套的座套通孔底部安装有升降驱动装置,所述升降驱动装置具有升降杆,所述活塞筒的筒孔中升降设有导杆,所述导杆中部通过连接块a与升降杆底端连接固定,导杆底部连接有传感器保护筒,所述第二压力传感器设于传感器保护筒内部,传感器保护筒底端通过传感器安装座与水气筒连接固定。
12.优选地,所述锥侧连接头内部还具有与水气通道连通的第二气管,所述活塞筒的筒孔中设有与第二气管相对应的第一压力传感器。
13.优选地,所述锥侧连接头内部还具有与水气通道连通的第三气管,所述活塞筒的筒孔中设有与第三气管相对应的温度传感器。
14.优选地,所述承载座套的座套通孔顶部设有控制板,所述控制板与第一压力传感器、第二压力传感器、温度传感器、升降驱动装置电连接。
15.优选地,所述承载座套顶部设有线缆接头,控制板与线缆接头通过线缆电连接,线缆接头外部设有接头保护套。
16.优选地,所述锥侧连接头外部套装有垫块。
17.优选地,所述水气筒底部与第三连接头之间连接有密封盖,所述承载座套的座套通孔内部安装有与升降杆相配合的导向块。
18.本实用新型较现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
19.本实用新型既可以获取浅层气地层中的孔隙水压力、气体压力和气体温度信息,还可以对原位地层水、气样品进行采集,对含气地层的原位探测具有重要意义;具有便于拆装、易于携带、推广应用性强等优点。
附图说明
20.图1为实施例中整体结构简易示意图;
21.图2为实施例中下部分的内部结构示意图;
22.图3为图2中另一剖视下的下部分内部结构示意图;
23.图4为实施例中上部分的内部结构示意图。
24.其中,附图中的附图标记所对应的名称为:
25.1—锥尖,2—透水石,3—垫块,4—锥侧连接头,401—第一气管,402—第二气管,403—第三气管,5—活塞筒,6—第一压力传感器,7—第一连接头,71—第一通道,8—异形通气块,9—第二连接头,10—第一单向阀母头,11—第一弹簧,12—第一单向阀公头,13—第二单向阀母头,14—第二单向阀公头,15—第二弹簧,16—第三连接头,17—密封盖,18—水气筒,1801—储样室,19—传感器安装座,20—第二压力传感器,21—传感器保护筒,22—连接块b,23—导杆,24—连接块a,25—轴承,26—升降杆,27—顶柱,28—导向块,29—升降驱动装置,30—承载座套,31—控制板,32—接头保护套,33—线缆接头,34—温度传感器。
具体实施方式
26.下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明:
27.实施例一
28.如图1~图4所示,一种用于含气地层的温度气压量测和取样探头,包括锥侧连接头4和活塞筒5,活塞筒5内部具有筒孔,锥侧连接头4顶部与活塞筒5的筒底部相连,锥侧连接头4连接有锥尖1,优选地,锥侧连接头4外部套装有垫块3。锥侧连接头4内部具有第一气管401,锥侧连接头4顶端顺次连接有第一连接头7、异形通气块8、水气筒18,第一连接头7内部具有与第一气管401连通的第一通道71,第一通道71、异形通气块8内部、水气筒18的储样室1801依次连通。优选地,如图2所示,异形通气块8与水气筒18之间连接有阀门组件,阀门组件具有阀门通道,阀门通道连通异形通气块8内部、水气筒18的储样室1801。水气筒18顶部密闭连接有第二压力传感器20。锥侧连接头4外部套装有透水石2,锥侧连接头4开有与透水石2、第一气管401相对应的水气通道。
29.在一些实施例中,阀门组件包括下部阀门单元和上部阀门单元,下部阀门单元包括第一单向阀母头10和安装于第一单向阀母头10中的第一单向阀公头12,第一单向阀公头12包括封堵球a和滑动杆a,第一单向阀母头10内部具有下部通道,第一单向阀母头10底部通过第二连接头9与异形通气块8相连通,第一单向阀母头10顶部具有与滑动杆a配合的杆孔a,滑动杆a的长度大于杆孔a的长度,第一单向阀公头12的封堵球a置于第一单向阀母头10的下部通道中,封堵球a底部与第二连接头9顶部之间设有第一弹簧11,在第一弹簧11弹力作用下,封堵球a封闭第一单向阀母头10的杆孔a。上部阀门单元包括第二单向阀母头13和安装于第二单向阀母头13中的第二单向阀公头14,第二单向阀公头14包括封堵球b和滑动杆b,第二单向阀母头13内部具有上部通道,第二单向阀母头13顶部通过第三连接头16与水气筒18相连通,第二单向阀母头13底部具有与滑动杆b配合的杆孔b,滑动杆b的长度大于杆孔b的长度,第二单向阀公头14的封堵球b置于第二单向阀母头13的上部通道,封堵球b顶部与第三连接头16底部之间设有第二弹簧15,在第二弹簧15弹力作用下,封堵球b封闭第二单向阀母头13的杆孔b。第一单向阀母头10顶部滑动安装于第二单向阀母头13的上部通道
底部,第一单向阀母头10的下部通道、杆孔a、上部通道、杆孔b依次连通构成阀门组件的阀门通道。
30.在一些实施例中,如图4所示,本实用新型还包括承载座套30,承载座套30与活塞筒5通过顶柱27上下连接,承载座套30内部具有座套通孔,顶柱27内部具有顶柱孔,座套通孔、活塞筒5的筒孔依次连通。承载座套30的座套通孔底部安装有升降驱动装置29,升降驱动装置29具有升降杆26,可以在升降杆26端部设置轴承25,活塞筒5的筒孔中升降设有导杆23,导杆23中部通过连接块a24与升降杆26底端连接,导杆23底部连接有传感器保护筒21,第二压力传感器20设于传感器保护筒21内部,导杆23底部与传感器保护筒21顶部之间通过连接块b22连接,传感器保护筒21底端通过传感器安装座19与水气筒18连接固定。
31.在取样时,升降驱动装置29驱动升降杆26推动连接块a24、导杆23、传感器保护筒21、水气筒18、第三连接头16、第二单向阀母头13向下运动,第二单向阀母头13与第一单向阀母头10相互靠近配合运动,让第二单向阀公头14底端与第一单向阀公头12顶端接触并分别压缩各自对应的弹簧,使得第二单向阀公头14的封堵球b不再封闭第二单向阀母头13的杆孔b(此时,第二单向阀公头14底端与第一单向阀公头12顶端相互顶持作用压缩第二弹簧15并让封堵球b上升一小段距离),同时第一单向阀母头10的封堵球a不再封闭第一单向阀母头10的杆孔a(此时,第二单向阀公头14底端与第一单向阀公头12顶端相互顶持作用压缩第一弹簧11并让封堵球a下降一小段距离),最终杆孔b与杆孔a就相互连通,储样室1801被连通,在真空作用下将水、气样通过透水石2抽吸入储样室1801中,抽吸时间不小于15min。取样完毕后,升降驱动装置29驱动升降杆26上升运动,第二单向阀公头14的封堵球b恢复封闭第二单向阀母头13的杆孔b,第一单向阀母头10的封堵球a恢复封闭第一单向阀母头10的杆孔a,取出含有水、气样的水气筒18即可。
32.在一些实施例中,如图2、图3所示,锥侧连接头4内部还具有与水气通道连通的第二气管402,活塞筒5的筒孔中设有与第二气管402相对应的第一压力传感器6。在一些实施例中,锥侧连接头4内部还具有与水气通道连通的第三气管403,活塞筒5的筒孔中设有与第三气管403相对应的温度传感器34。
33.优选地,本实施例承载座套30的座套通孔顶部设有控制板31,控制板31与第一压力传感器6、第二压力传感器20、温度传感器34、升降驱动装置29电连接。
34.在一些实施例中,承载座套30顶部设有线缆接头33,控制板31与线缆接头33通过线缆电连接,线缆接头33外部设有接头保护套32。
35.在一些实施例中,水气筒18底部与第三连接头16之间连接有密封盖17,承载座套30的座套通孔内部安装有与升降杆26相配合的导向块28。
36.实施例二
37.如图1~图4所示,一种用于含气地层取样的温度气压量测探头,探头结构分为两个部分,第一部分由锥尖1、透水石2、垫块3、锥侧连接头4、第一气管401、第二气管402、第三气管403、活塞筒5、第一压力传感器6、第一连接头7、异形通气块8、第二连接头9、第一单向阀母头10、第一弹簧11、第一单向阀公头12、第二单向阀母头13、第二单向阀公头14、第二弹簧15、第三连接头16、温度传感器34组成。锥尖1处于探头的最底端,探头贯入时锥尖1与土层正面接触,锥侧连接头4安装在锥尖1上端,透水石2紧挨着锥尖1套在锥侧连接头4底端外侧,垫块3紧挨着透水石2套在锥侧连接头4的外侧上端,透水石2与第一气管401、第二气管
402和第三气管403连通,含气地层中的气、水可透过透水石2穿过第二气管402和第三气管403,进入第一压力传感器6和温度传感器34获取含气地层中气、水的压力和温度;锥侧连接头4顶端外围连接有活塞筒5,活塞筒5向内突出的侧壁上与轴线平行设计有多个导线通孔,可以通导线,活塞筒5为探头第一部分和第二部分中的组成结构提供构造空间。第一连接头7底端安装在第一气管401顶端出口,其内部中心设有通气孔并与第一气管401连接,第一连接头7顶端安装有异性通气块8,异性通气块8中间设有通气孔,第二连接头9底部与异性通气块8的顶端连接,其内部中心设有通气孔。第一单向阀母头10底端安装在第二连接头9的顶端,第一单向阀母头10中间设计有通气孔,且顶端通气孔直径小于下方通气孔直径,顶端通气孔下端有锥面。第一单向阀公头12安装在第一单向阀母头10上方,第一单向阀公头12顶端为圆柱形、底端为球形,其圆柱形顶端伸出第一单向阀母头10顶端,第一弹簧11安装在第二连接头9与第一单向阀公头12之间,且位于第一单向阀母头10的内部空腔,在第一弹簧11弹力作用下第一单向阀公头12球面与第一单向阀母头10锥面贴合将气孔密封住。第一单向阀母头10顶端与第二单向阀母头13中心孔底端连接,第二单向阀母头13中心设计有锥面孔,第二单向阀公头14底端为圆柱形、顶端为球形,安装在第二单向阀母头13中心中部的锥面孔处,球形与锥面贴合将中心孔密封住,第二单向阀母头13顶端安装有第三连接头16,第三连接头16中间设有通气孔,第二单向阀公头14与第三连接16之间安装有第二弹簧15,第三连接头16将探头第一部分与第二部分连接为一体。整个探头第一部分的主要作用是:破开土层进行贯入探测,过滤含气地层中的泥沙,使水、气体穿过第二气管402、第三气管403后分别进入第一压力传感器6和温度传感器34,获取含气层中的孔隙压力和温度,为含气层中的气、液进入探头第二部分提供第一气管401,通过单向阀公头与母头之间的接触将含气层中的气、液样本密封在探头第二部分的储样室1801,连接探头第二部分。
38.探头第二部分由密封盖17、水气筒18、储样室1801、传感器安装座19、第二压力传感器20、传感器保护筒21、连接块22、导杆23、连接块a24、轴承25、升降杆26、顶柱27、导向块28、升降驱动装置29(可以选用直流电机)、承载座套30、控制板31、接头保护套32、线缆接头33组成。第三连接头16顶端安装有密封盖17,密封盖17中间设计有通气孔,密封盖17顶端与水气筒18连接,水气筒18内部设计有储样室1801;水气筒18顶端安装有传感器安装座19,传感器安装座19中心设计有通气孔,第二压力传感器20安装在传感器安装座19中心上方,传感器安装座19上方外围安装有传感器保护筒21,连接块22与传感器保护筒21顶端连接;导杆23安装在连接块22顶端且从连接块a24上的预留通孔穿过,导杆23顶端与导向块28连接,连接块a24顶端与顶柱27连接,顶柱27中心有通孔,连接块a24上设计有导线通孔,其中心安装有轴承25,轴承25中心与升降杆26底端连接,在顶柱27中心通孔内,升降杆26穿过导向块28的中心孔与升降驱动装置29的驱动轴连接,顶柱27顶端与承载座套30连接,导向块28上设计有导线通孔,升降驱动装置29外壳安装有控制板31,升降驱动装置29上的控制线连接在控制板31上,第一压力传感器6、第二压力传感器20和温度传感器34上的数据传输线通过导线通孔连接到控制板31上;承载座套30顶端安装有接头保护套32,接头保护套内安装有线缆接头33,控制板31上的数据线通过线缆接头33与外部线缆连接,最终与地面控制器连接。整个探杆第二部分的主要作用是:通过升降驱动装置29控制单向阀公头和母头接触面孔隙的开闭,储存待测含气地层的气、液样本,为探头第一部分量测的含气地层压力和温度数据提供线路传输通道,量测储样室1801中样本的气压力值,整合探头中传感器的数据线
至控制板31,连接外部线缆。
39.探头组装:首先,把探头第一部分的第一单向阀公头12安装在第一单向阀母头10上方,再将第一弹簧11穿入第一单向阀母头10中心空腔,通过第二连接头9将第一单向阀母头10与异性通气块8连接,同时把第一弹簧11固定在第一单向阀母头10中心空腔,再通过连接头7把异形通气块8与锥侧连接头4连接为一体,完成气体通道的连接;将第一压力传感器6、温度传感器34和连接好的气体通道分别从活塞筒5下端穿入其内部空腔,然后把锥侧连接头4的顶端与活塞筒5底端连接,再从锥侧连接头4底端依次把垫块3、透水石2套入锥侧连接头4外侧,最后将锥尖1与锥侧连接头4底端连接,完成探杆第一部分下端结构的连接组装;将第二单向阀公头14从第二单向阀母头13上端穿入其中心空腔,再把第二弹簧15安装在第二单向阀母头13的中心空腔,最后通过第三连接头16底端与第二单向阀母头13顶端的连接,把第二弹簧15固定在第二单向阀母头13的中心空腔,完成第二单向阀结构的连接;通过密封盖17将水气筒18与第三连接头16完成连接,将第二单向阀结构与水气筒18从活塞筒5顶端穿入,把第二单向阀母头13底端与第一单向阀母头10顶端连接为一体;组装第二压力传感器模块,先把第二压力传感器20安装在传感器安装座19上端,再将传感器保护筒21套在第二压力传感器20的外侧,完成第二压力传感器模块的组装;将第二压力传感器模块从活塞筒5顶端穿入,通过传感器安装座19与水气筒18连接,完成探头传感器模块的组装;将连接好的升降驱动装置模块穿入轴承座套30,通过顶柱27完成与承载座套30的连接。承载座套30顶端安装有接头保护套32和线缆接头33,通过线缆接头33与外部线缆连接,完成探头整体组装。
40.整体装备组装:已拼装好的温度压力测试和取样探头,先借助抽真空装置对探头内部的储样管1801进行抽真空处理,然后关闭与储样管1801连通的通道。借助中空钻杆与地面静力触探设备连接,与探头第二部分线缆接头33连接的外部线缆穿过中空钻杆连通至地面控制器。静力触探机将探头匀速压入土层之中,压入过程中可连续记录孔隙水压力和温度变化情况,到达待测含气层后可采集地层中的气、液样本。
41.含气地层温度压力的测试及取样:静力触探机到达待测点位,采用静压的方式将探头匀速压入含气层中,速度宜在1cm/s~2cm/s。到达待测浅层气地层后停止贯入,含气层中的水、气通过探头第一部分中的透水石2渗入到第一气管401、第二气管402和第三气管403内,第一压力传感器6和温度传感器34可以检测出待测含气层中的孔隙压力和地层温度,并通过数据线传输给地面控制器。升降驱动装置29控制导杆23上下运动。当导杆23向下运动时,带动第二单向阀母头13向下运动,第二单向阀公头14底端与第一单向阀公头12顶端接触后互相作用,中心气孔导通开启,含气层中的气、液在储样室1801内部真空负压作用下,依次通过透水石2、第一气管401、第一通道71、异形通气块8、第三连接头16进入储样室1801内,第二压力传感器20可以检测出储样室1801中气体样本的压力值。进入储样室1801后,控制升降驱动装置29驱动导杆23向上运动,第二弹簧15回弹,推动第三连接头16向上运动,进而使密封盖17将储样室1801出口封闭,气、液样本被密封在探头第二部分的储样室1801内。完成待测含气地层的温度、压力测试及取样。
42.设备回收:完成测量和取样工作后,通过静力触探机将中空钻杆取回,把探头从中空探杆上拧下,将储存在探头第二部分储样室1801中的气、液样本封存并送至实验室进行检测,对浅层气地层中的气、液成分做进一步分析。对于探头各部位进行清洁上油,检查探
头下端透水石2的磨损情况,如磨损严重需更换新的透水石2,然后将探头装好并妥善保管,以便下次进行含气地层原位量测时能够正常使用。
43.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征:


1.一种用于含气地层的温度气压量测和取样探头,其特征在于:包括锥侧连接头(4)和活塞筒(5),活塞筒(5)内部具有筒孔,锥侧连接头(4)顶部与活塞筒(5)的筒底相连,锥侧连接头(4)下部连接有锥尖(1),锥侧连接头(4)内部具有第一气管(401),锥侧连接头(4)顶端顺次连接有第一连接头(7)、异形通气块(8)、水气筒(18),第一连接头(7)内部具有与第一气管(401)连通的第一通道(71),第一通道(71)、异形通气块(8)内部、水气筒(18)的储样室(1801)依次连通;水气筒(18)顶部密闭连接有第二压力传感器(20);所述锥侧连接头(4)外部套装有透水石(2),锥侧连接头(4)开有与透水石(2)、第一气管(401)相对应的水气通道。2.按照权利要求1所述的一种用于含气地层的温度气压量测和取样探头,其特征在于:所述异形通气块(8)与水气筒(18)之间连接有阀门组件,阀门组件具有阀门通道,阀门通道连通异形通气块(8)内部、水气筒(18)的储样室(1801)。3.按照权利要求2所述的一种用于含气地层的温度气压量测和取样探头,其特征在于:所述阀门组件包括下部阀门单元和上部阀门单元,下部阀门单元包括第一单向阀母头(10)和安装于第一单向阀母头(10)中的第一单向阀公头(12),第一单向阀公头(12)包括封堵球a和滑动杆a,第一单向阀母头(10)内部具有下部通道,第一单向阀母头(10)底部通过第二连接头(9)与异形通气块(8)相连通,第一单向阀母头(10)顶部具有与滑动杆a配合的杆孔a,滑动杆a的长度大于杆孔a的长度,第一单向阀公头(12)的封堵球a置于第一单向阀母头(10)的下部通道中,封堵球a底部与第二连接头(9)顶部之间设有第一弹簧(11),在第一弹簧(11)弹力作用下,封堵球a封闭第一单向阀母头(10)的杆孔a;上部阀门单元包括第二单向阀母头(13)和安装于第二单向阀母头(13)中的第二单向阀公头(14),第二单向阀公头(14)包括封堵球b和滑动杆b,第二单向阀母头(13)内部具有上部通道,第二单向阀母头(13)顶部通过第三连接头(16)与水气筒(18)相连通,第二单向阀母头(13)底部具有与滑动杆b配合的杆孔b,滑动杆b的长度大于杆孔b的长度,第二单向阀公头(14)的封堵球 b置于第二单向阀母头(13)的上部通道,封堵球b顶部与第三连接头(16)底部之间设有第二弹簧(15),在第二弹簧(15)弹力作用下,封堵球b封闭第二单向阀母头(13)的杆孔b;所述第一单向阀母头(10)顶部滑动安装于第二单向阀母头(13)的上部通道底部,所述第一单向阀母头(10)的下部通道、杆孔a、上部通道、杆孔b依次连通构成阀门组件的阀门通道。4.按照权利要求2或3所述的一种用于含气地层的温度气压量测和取样探头,其特征在于:还包括承载座套(30),承载座套(30)与活塞筒(5)通过顶柱(27)上下连接,承载座套(30)内部具有座套通孔,顶柱(27)内部具有顶柱孔,座套通孔、活塞筒(5)的筒孔依次连通;所述承载座套(30)的座套通孔底部安装有升降驱动装置(29),所述升降驱动装置(29)具有升降杆(26),所述活塞筒(5)的筒孔中升降设有导杆(23),所述导杆(23)中部通过连接块a(24)与升降杆(26)底端连接固定,导杆(23)底部连接有传感器保护筒(21),所述第二压力传感器(20)设于传感器保护筒(21)内部,传感器保护筒(21)底端通过传感器安装座(19)与水气筒(18)连接固定。5.按照权利要求4所述的一种用于含气地层的温度气压量测和取样探头,其特征在于:所述锥侧连接头(4)内部还具有与水气通道连通的第二气管(402),所述活塞筒(5)的筒孔中设有与第二气管(402)相对应的第一压力传感器(6)。6.按照权利要求5所述的一种用于含气地层的温度气压量测和取样探头,其特征在于:所述锥侧连接头(4)内部还具有与水气通道连通的第三气管(403),所述活塞筒(5)的筒孔
中设有与第三气管(403)相对应的温度传感器(34)。7.按照权利要求6所述的一种用于含气地层的温度气压量测和取样探头,其特征在于:所述承载座套(30)的座套通孔顶部设有控制板(31),所述控制板(31)与第一压力传感器(6)、第二压力传感器(20)、温度传感器(34)、升降驱动装置(29)电连接。8.按照权利要求7所述的一种用于含气地层的温度气压量测和取样探头,其特征在于:所述承载座套(30)顶部设有线缆接头(33),控制板(31)与线缆接头(33)通过线缆电连接,线缆接头(33)外部设有接头保护套(32)。9.按照权利要求1所述的一种用于含气地层的温度气压量测和取样探头,其特征在于:所述锥侧连接头(4)外部套装有垫块(3)。10.按照权利要求4所述的一种用于含气地层的温度气压量测和取样探头,其特征在于:所述水气筒(18)底部与第三连接头(16)之间连接有密封盖(17),所述承载座套(30)的座套通孔内部安装有与升降杆(26)相配合的导向块(28)。

技术总结


本实用新型公开了一种用于含气地层的温度气压量测和取样探头,包括锥侧连接头和活塞筒,活塞筒内部具有筒孔,锥侧连接头顶部与活塞筒的筒底部相连,锥侧连接头连接有锥尖,锥侧连接头内部具有第一气管,锥侧连接头顶端顺次连接有第一连接头、异形通气块、水气筒,第一连接头内部具有与第一气管连通的第一通道,第一通道、异形通气块内部、水气筒的储样室依次连通;水气筒顶部密闭连接有第二压力传感器;锥侧连接头外部套装有透水气石,锥侧连接头开有与透水石、第一气管相对应的水气通道。本实用新型既可以获取原位浅层气地层中的孔隙水压力、气体压力和地层温度信息,还可以对原位地层水、气样品进行采集,对含气地层的原位探测具有重要意义。测具有重要意义。测具有重要意义。


技术研发人员:

王勇 余颂 来向华 张国超 吴刚 刘建平 郭鹏鹏

受保护的技术使用者:

中国科学院武汉岩土力学研究所

技术研发日:

2022.10.09

技术公布日:

2023/2/20

本文发布于:2024-09-20 17:30:56,感谢您对本站的认可!

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