安全型天然气水合物回转式保压取心器的制作方法

本发明涉及钻探技术领域，具体是一种天然气水合的安全型天然气水合物回转式保压取心器。

背景技术：

天然气水合物是资源丰富的高效清洁能源，是未来全球能源发展的战略制高点，天然气水合物赋存于深海大陆坡海底以下或埋藏于极地地区的沉积物中，由于天然气水合物需要在稳定的保压状态下来保持稳定而不分解，需要采用保压的方式进行采集。采用剪切销剪断触发岩心管从保压球阀中抽出进而球阀关闭的方法，由于剪切销工作不稳定，在投放取心器的过程中由于磕碰冲击剪断。一旦插销受冲击剪断，容易导致取心器的内管总成提前脱卡，进而使得球阀提前关闭而导致取心失败，因此使用剪切销的取心器可靠性差，安全性差。因此提供一种保压效果良好、工作可靠的取心器是本领域内急需解决的一个问题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种安全型天然气水合物回转式保压取心器，其能够实现保压取心，且可靠性、安全性高及取心成功率高和能适应硬质地层进行取心。

本发明的技术方案为：一种安全型天然气水合物回转式保压取心器，包括外管总成和安装在外管总成内部的内管总成，外管总成的底端设有钻头；

所述内管总成包括内管总成a和内管总成b，内管总成a包括由上到下依次连接的打捞矛头、弹卡机构、活塞管、中管短节、密封短节、蓄能器连接管、中管和保压球阀翻转密封机构；内管总成b包括由上到下依次连接的提引装置、连接机构、弹卡悬挂机构、单动机构、转换接头、调节接头、蓄能器连接管、密封机构、温压仪连接管、岩心管连接短节和岩心管；弹卡悬挂机构的下部安装于中管短节内，打捞矛头用于驱动弹卡悬挂机构往远离中管短节的方向运动；内管总成b通过弹卡悬挂机构轴向固定在内管总成a内部，且当处于脱卡状态时，可沿着内管总成a向上轴向移动，其中，所述脱卡状态为：弹卡悬挂机构与中管短节脱离；

所述弹卡机构和弹卡悬挂机构相互配合，使得岩心管在打捞取心之前保持轴向固定；

所述岩心管位于中管内部；

所述保压球阀翻转密封机构包括弹簧限位环、球阀驱动短节、弹簧、球阀驱动短节弹簧台肩、球阀管台肩、上球阀座密封圈、上球阀座、球阀管、球阀、球阀翻转驱动插销、球阀轴、球阀翻转滑动槽、球阀管长圆孔、球阀管窗口、下球阀座、下球阀座密封圈、承重弹簧和球阀下压盖；球阀上设有球阀轴和球阀翻转滑动槽，球阀上设有用于岩心管穿过的通孔；

球阀管的上端与中管的下端连接，球阀管密封圈设置在球阀管与中管的连接处，球阀管的中空内部设有球阀管窗口，球阀管中部设有球阀管长圆孔，位于球阀管长圆孔内的球阀翻转驱动插销固定在球阀管上，球阀翻转驱动插销伸入至球阀上的球阀翻转滑动槽内；

球阀通过球阀轴固定设置在球阀管上的球阀管窗口内，球阀轴的一端连接球阀，另一端伸入至球阀管长圆孔内，且可在球阀管长圆孔内转动和滑动；

球阀管的内部设有上球阀座和下球阀座，上球阀座和下球阀座均可在球阀管内轴向滑动，球阀管的上端设有球阀管台肩，球阀管与中管连接；

上球阀座的上端与球阀驱动短节的下端连接，上球阀座的下端与球阀的上端接触，球阀驱动短节位于岩心管连接短节的下方，且球阀驱动短节位于岩心管与中管之间，在球阀驱动短节与中管之间还设有弹簧，弹簧套设在球阀驱动短节上，弹簧的上端与弹簧限位环接触，弹簧限位环通过凹凸配合被中管台肩限制住，弹簧限位环位于岩心管与中管之间，弹簧的下端与球阀驱动短节弹簧台肩接触并被球阀驱动短节弹簧台肩顶住，球阀驱动短节弹簧台肩通过弹簧顶住弹簧限位环，球阀驱动短节弹簧台肩位于球阀管台肩的上方；

保压球阀翻转密封机构与岩心管相互配合实现球阀向下滑动并翻转90°；

所述单动机构位于中管短节的内部，且位于弹性销短节的下方，单动机构通过轴承外套与转换接头连接，转换接头与调节接头的上端连接，调节接头上套设有调节机构锁紧螺母，调节机构锁紧螺母设置在转换接头的下端，调节接头位于连接管的内部，调节接头的下端与连接管的上端连接，连接管的下端与密封机构连接；所述密封机构位于中管的内部且可以沿着中管轴向移动；

所述连接机构设置在活塞管内部，连接机构包括上部和下部，上部包括接头、接头内腔室、活塞、活塞内腔室台肩、活塞内腔室导向孔和弹性插销拔孔，下部包括插销定位筒、第一插销滑动孔、插销弹簧、滑动插销、弹簧压环、支撑弹簧、插入连接杆、连接杆弹簧台肩和第二插销滑动孔；

接头的上端与配长管的下端连接，且接头的上部位于托架管的内部，配长管的上端与提引管的下端连接，配长管的下部设置有配长管出水口，配长管出水口位于接头的上方；接头的下端与活塞连接，接头设置有接头内腔室，活塞的底部设置有横向设置的弹性插销拔孔，弹性插销拔孔的下部设置有活塞内腔室导向孔和活塞内腔室台肩，活塞内腔室导向孔设置有一个轴向通道，活塞内腔室导向孔的外壁与活塞管的内壁接触，活塞内腔室台肩位于活塞内腔室导向孔的顶部，活塞管的底部设置有活塞管出水口，活塞管出水口位于弹性插销拔孔的下方，活塞内腔室导向孔的下端与弹簧压环连接；

插入连接杆依次穿过弹簧压环和活塞内腔室导向孔2形成的轴向通道后，伸入至接头的接头内腔室内，插入连接杆的下端设置有连接杆弹簧台肩，插入连接杆的下部套设有支撑弹簧，支撑弹簧位于弹簧压环和连接杆弹簧台肩之间；

插入连接杆的上部设置有呈横向设置的第二插销滑动孔，第二插销滑动孔内设置有呈横向设置的插销定位筒和滑动插销，插销定位筒内设置有第一插销滑动孔，滑动插销包括设置在第二插销滑动孔内的本体和设置在插入连接杆外部的延展部，滑动插销的本体上套设有插销弹簧，滑动插销的本体伸入至第一插销滑动孔内且可沿着第一插销滑动孔横向移动，插销弹簧的孔径大于第一插销滑动孔的孔径；

滑动插销到达上行极限位置时，滑动插销的延展部伸入至弹性插销拔孔内；活塞到达下行极限位置时，活塞管出水口位于活塞上方且与配长管出水口贯通。

进一步地，当所述岩心管从球阀的通孔内向下穿过，球阀边缘紧贴岩心管，岩心管限制住球阀向下翻转，同时球阀被岩心管接触而使得球阀向上顶着上球阀座，弹簧限位环被下中管上的中管台肩限位；当岩心管从球阀的通孔内向上提拉出来，球阀脱离岩心管而翻转90°，球阀到达下行极限位置时，承重弹簧被压缩至下球阀座与球阀下压盖接触。

进一步地，所述保压球阀翻转密封机构的下端连接设有对岩心管进行冲洗的冲洗机构，冲洗机构设有出水流道，出水流道为外管钻头与中管钻头间隙以及岩心管与中管钻头间隙。

进一步地，所述密封机构包括快插单向阀测压接头、压力通道、密封接头密封圈、密封接头和密封接头台肩，密封接头的上端与蓄能器连接管的下端连接，密封接头中部设有轴向的压力通道，快插单向阀测压接头伸入至压力通道内，密封接头上套设有密封接头密封圈，密封接头两侧设有密封接头台肩，密封接头的下端与温压仪连接管的上端连接。

进一步地，所述球阀管与上球阀座的贴合处设有上球阀座密封圈，球阀管与下球阀座的贴合处设有下球阀座密封圈；下球阀座从上至下设有承重弹簧和球阀下压盖，承重弹簧上下两端分别与下球阀座和球阀下压盖连接，下球阀座的上端与球阀的下端接触。

进一步地，所述球阀与和下球阀座之间为浮动接触。

进一步地，所述弹卡机构包括弹卡a、弹卡托架a、脱卡管、进水口、弹卡托架管长销孔、弹卡托架管a、脱卡管倾斜部，弹卡a设置在弹卡室内，且与弹卡托架a连接，弹卡室设置在外管总成的内壁，弹卡托架a连接设置在脱卡管内部，脱卡管与打捞矛头固定连接，脱卡管的底端设有用于将弹卡从弹卡室脱卡出来的脱卡管倾斜部，脱卡管的侧壁上设有进水口，弹卡托架管长销孔设置在弹卡托架管a的中腔内部。

进一步地，所述提引装置包括提引管、提引管长销孔和第一弹性销，提引管长销孔设置在提引管的内部；第一弹性销贯穿弹卡托架管长销孔和提引管长销孔后固定设置在脱卡管上，弹卡托架管长销孔和提引管长销孔的中心轴线在同一条直线上，提引管、弹卡托架管a和脱卡管之间为套装连接。

进一步地，所述弹卡悬挂机构包括弹卡托架b、脱卡管b、弹卡腔、弹片开孔、弹卡腔室、弹卡b、弹卡托架短节和脱卡管倾斜部b；弹卡悬挂机构的上部设置在活塞管的内部，打捞矛头用于驱动脱卡管倾斜部b往接近弹卡片b的方向运动，使得弹卡片b断开与中管短节的接触。

进一步地，所述单动机构包括上推力轴承、心轴、铜套、轴承外套、下推力轴承和锁紧螺母，心轴的上端与弹性销短节的底端螺纹连接，轴承外套套设在心轴上，轴承外套与心轴之间设有铜套，铜套上下两端分别设有上上推力轴承和下推力轴承，心轴的底端设有锁紧螺母，下推力轴承位于锁紧螺母上方。

本发明的有益效果为：本发明具有以下有益技术效果：

1、通告保压球阀翻转密封机构的球阀向下滑动并翻转90°，球阀与上球阀座密封接触，实现球阀上部区域的保压效果，此时岩心管位于球阀上方的保压区域，使得岩心管内的取心样品处于保压状态，实现取心器的保压取样，提高取心成功率；

另外，实现球阀翻转90°的保压球阀翻转密封机构是通过弹簧和球阀驱动短节来实现，使得保压球阀翻转密封机构的结构大为简化，使得使用操作更加简略方便且可靠性大幅提高，并使得后续的维护也变得更加快速方便；

2、通过钻头与中管钻头一起配合进行岩心样品取心，采用这种双钻头取心的方式，使得本发明能够适应第四系沉积地层和基岩，应用范围更广；

3、通过弹卡机构和弹卡悬挂机构的相互配合，在打捞取心之前实现岩心管轴向固定和保持岩心管单动效果，即实现回转式取心，简单快捷；

4、不再使用剪切销这类的脆弱零部件，而借助于连接机构在投放取心器和投放至外管总成坐卡前是连接机构的上部和下部是不固定连接的，取心过程中通过泥浆液压推力实现连接，取心后打捞取心器时，连接机构的上部和下部是固定连接的，实现内管总成b弹卡悬挂机构的控制和脱卡，保证了在完成取心之前不会提前关闭球阀，进而提高取心器的安全性、可靠性和取心的成功率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1中a段区域的放大示意图；

图3为图1中b段区域的放大示意图；

图4为图1中c段区域的放大示意图；

图5为图1中d段区域的放大示意图；

图6为图1中e段区域的放大示意图；

图2至图6为构成图1的分段结构示意图，图2的下端连接图3的上端，图3的下端连接图4的上端，图4的下端连接图5的上端，图5的下端连接图6的上端；

图7是图3中a’处的放大示意图；

图8是外管总成的结构示意图；

图9是内管总成的结构示意图；

图10是内管总成a的结构示意图；

图11是内管总成b的结构示意图；

图12是取心完成后进行打捞脱卡过程中的状态示意图之一(第一弹性销到达提引管长销孔的顶端)；

图13是取心完成后进行打捞脱卡过程中的状态示意图之一(弹卡悬挂机构完成脱卡动作)；

图14图13中a处的放大示意图；

图15是球阀翻转过程中的状态示意图之一(岩心管已从球阀通孔提拉出来)；

图16是图15中b处的放大示意图；

图17是图15中c处的放大示意图；

图18是图15中d处的放大示意图；

图19是图15中e处的放大示意图；

图20是图2中a-a1线剖视结构示意图；

图21是图6中b-b1线剖视结构示意图；

图22是滑动插销到达上行极限位置时的局部结构示意图；

图中，10-外管总成、20-内管总成、201-内管总成a、202-内管总成b、110-弹卡室、120-座环、130-扶正环、140-外管钻头、141-传扭凸肩、21-打捞矛头、22-弹卡机构、221-弹卡a、222-弹卡托架a、223-脱卡管、224-弹卡托架管长销孔、225-进水口、226-弹卡托架管a、227-脱卡管倾斜部、23-提引装置、231-提引管长销孔、232-提引管、233-第一弹性销、24-悬挂环、25-配长管、251-配长管出水口、26-连接机构、261-接头、2611-接头内腔室、262-活塞、2621-活塞内腔室台肩、2622-活塞内腔室导向孔、2623-弹性插销拔孔、263-插销定位筒、2631-第一插销滑动孔、264-插销弹簧、265-滑动插销、266-弹簧压环、267-支撑弹簧、268-插入连接杆、2681-连接杆弹簧台肩、2682-第二插销滑动孔、27-弹卡悬挂机构、271-弹卡托架b、272-脱卡管b、273-弹卡腔、274-弹片开孔、275-弹卡腔室、276-弹卡b、277-脱卡管倾斜部b、28-底座块、29-弹卡托架短节、291-坐落台肩、292-弹性销长圆孔、293-第二弹性销、30-中管短节、301-中管短节台肩、31-单动机构、311-上推力轴承、312-轴承外套、313-铜套、314-下推力轴承、315-心轴、316-锁紧螺母、32-转换接头、33-调节机构锁紧螺母、34-调节接头、35-密封短节、351-密封短节台肩、36-蓄能器连接管、37-蓄能器、38-密封机构、381-快插单向阀测压接头、382-压力通道、383-密封接头密封圈、384-密封接头台肩、385-密封接头、40-单向球阀腔体、41-球阀座、42-单向球阀、43-温压仪连接管、44-温压测试室、46-岩心管连接短节、47-岩心管、48-中管、481-中管台肩、49-保压球阀翻转密封机构、4901-弹簧限位环、4902-球阀驱动短节、4903-弹簧、4904-球阀驱动短节弹簧台肩、4905-球阀管台肩、4906-上球阀座密封圈、4907-上球阀座、4908-球阀管、4909-球阀、4910-球阀轴、4911-球阀翻转滑动槽、4912-球阀翻转驱动插销、4913-球阀管长圆孔、4914-球阀管窗口、4915-下球阀座、4916-下球阀座密封圈、4917-承重弹簧、4918-球阀下压盖、50-活塞管、501-活塞管出水口、51-冲洗进水口、52-冲洗出水口、53-传扭花键、54-出水口、55-花瓣拦簧、56-中管钻头。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

如图1至图22所示，一种安全型天然气水合物回转式保压取心器，包括外管总成10和内管总成20，所述内管总成20安装在外管总成10的内部，外管总成10的内壁上从上至下依次设有弹卡室110、座环120和扶正环130，外管总成10的底端设有钻头；

所述内管总成20包括内管总成a201和内管总成b202，内管总成b202安装于内管总成a201的内部且可沿着内管总成a201轴向移动，内管总成a201包括由上到下依次连接的打捞矛头21、弹卡机构22、活塞管50、中管短节30、密封短节35、蓄能器连接管36、中管48和保压球阀翻转密封机构49；内管总成b202包括由上到下依次连接的提引装置23、连接机构26、弹卡悬挂机构27、单动机构31、转换接头32、调节接头34、蓄能器连接管36、密封机构38、温压仪连接管43、岩心管连接短节46和岩心管47；

打捞矛头21、弹卡机构22、活塞管50、中管短节30、密封短节35、蓄能器连接管36、中管48和保压球阀翻转密封机构49上的球阀管4908之间均采用螺纹连接或一体结构；提引装置23、连接机构26和弹卡悬挂机构27之间，以及单动机构31、转换接头32、调节接头34、蓄能器连接管36、密封机构38、温压仪连接管43、岩心管连接短节46和岩心管47之间均采用螺纹连接、一体结构或其他的固定连接方式，比如稳定的卡接、扣接、焊接等连接方式均可；

中管钻头56的短节外壁(图中未示出)与扶正环130的内壁接触，优选为密封接触且钻井液不能通过；

弹卡机构22包括弹卡a221、弹卡托架a222、脱卡管223、进水口225、弹卡托架管长销孔224、弹卡托架管a226、脱卡管倾斜部227，弹卡a221设置在所述弹卡室110内，且与弹卡托架a222连接，弹卡托架a222连接设置在脱卡管223内部，脱卡管223与打捞矛头21固定连接，脱卡管223的底端设有用于将弹卡从弹卡室110脱卡出来的脱卡管倾斜部227，脱卡管223的侧壁上设有进水口225，弹卡托架管长销孔224设置在弹卡托架管a226的中腔内部；

提引装置23包括提引管232、提引管长销孔231和第一弹性销233，提引管长销孔231设置在提引管232的内部；

设置于内管总成a201内的第一弹性销233贯穿弹卡托架管长销孔224和提引管长销孔231后固定设置在脱卡管223上，由于弹卡托架管长销孔224和提引管长销孔231的中心轴315线在同一条直线上，第一弹性销233可同时在弹卡托架管长销孔224和提引管长销孔231内自由滑动，实现提引管232、弹卡托架管a226和脱卡管223之间的套装连接，从而实现提引装置23与弹卡机构22的连接；

提引管232的上部设置在弹卡托架管a226的内部且可以沿着弹卡托架管a226进行轴向移动，下部设置在活塞管50的内部；提引管232的顶端位于弹卡托架管长销孔224的下方；

活塞管50上设有倾斜设置的活塞管出水口501，活塞管50的上端与弹卡托架管a226的下端连接，活塞管50的下端与中管短节30的上端连接，中管短节30上设有中管短节台肩301；

弹卡托架管a226与活塞管50的连接处设有悬挂环24，悬挂环24坐落在座环120上，内管总成20通过悬挂环24悬挂安装在外管总成10的内部，也即使得整个内管总成20的重量落在外管总成10上；

设置在活塞管50内部的连接机构26包括上部和下部，上部包括接头261、接头内腔室2611、活塞262、活塞内腔室台肩2621、活塞内腔室导向孔2622和弹性插销拔孔2623，下部包括插销定位筒263、第一插销滑动孔2631、插销弹簧264、滑动插销265、弹簧压环266、支撑弹簧267、插入连接杆268、连接杆弹簧台肩2681和第二插销滑动孔2682；

连接机构26的接头261的上端与配长管25的下端连接，且接头261位于配长管25的内部，配长管25的上端与提引管232的下端连接，配长管25的下部设置有配长管出水口251，配长管出水口251位于接头261的上方；接头261的下端与活塞262连接，接头261设置有接头内腔室2611，活塞262的底部设置有横向设置的弹性插销拔孔2623，弹性插销拔孔2623的下部设置有活塞内腔室导向孔2622和活塞内腔室台肩2621，活塞内腔室导向孔2622呈上窄下宽的喇叭形，且左右各一个呈轴向设置在活塞管50的内部，左右两个活塞内腔室导向孔2622形成一个轴向通道，活塞内腔室导向孔2622的外壁与活塞管50的内壁接触，活塞内腔室台肩2621位于活塞内腔室导向孔2622的顶部，活塞管50的底部设置有活塞管出水口501，活塞管出水口501与活塞内腔室导向孔2622的外壁接触，即活塞管出水口501位于弹性插销拔孔2623的下方，活塞内腔室导向孔2622的下端与弹簧压环266连接；

插入连接杆268依次穿过弹簧压环266和活塞内腔室导向孔2622形成的轴向通道后，伸入至接头261的接头内腔室2611内，插入连接杆268的下端设置有连接杆弹簧台肩2681，插入连接杆268的下部套设有支撑弹簧267，支撑弹簧267位于弹簧压环266和连接杆弹簧台肩2681之间，使得支撑弹簧267的伸缩范围介于弹簧压环266和连接杆弹簧台肩2681之间；

插入连接杆268的上部设置有呈横向设置的第二插销滑动孔2682，第二插销滑动孔2682内设置有呈横向设置的插销定位筒263和滑动插销265，插销定位筒263内设置有第一插销滑动孔2631，滑动插销265包括设置在第二插销滑动孔2682内的本体和设置在插入连接杆268外部的延展部，即延展部从插入连接杆268伸出，滑动插销265的本体上套设有插销弹簧264，滑动插销265的本体伸入至第一插销滑动孔2631内且可沿着第一插销滑动孔2631横向移动，而插销弹簧264的孔径大于第一插销滑动孔2631的孔径，使得插销弹簧264不能伸入至第一插销滑动孔2631内，而被插销定位筒263限制住，即使得整个插销弹簧264均位于第二插销滑动孔2682内；

弹卡悬挂机构27包括弹卡托架b271、脱卡管b272、弹卡腔273、弹片开孔274、弹卡腔室275、弹卡b276、弹卡托架短节29、和脱卡管倾斜部b277；

弹卡悬挂机构27的上部设置在活塞管50的内部，下部设置在中管短节30的内部；

脱卡管b272设置在活塞管50的内部，且脱卡管b272的上端与插入连接杆268的下端连接，脱卡管b272的下端设有用于将弹卡b276从弹卡腔室275脱卡出来的脱卡管倾斜部b277，且脱卡管倾斜部b277设置在中管短节30的内部，脱卡管倾斜部b277与脱卡管b272之间还设有弹片开孔274，弹卡托架b271横向设置在脱卡管b272的内部，弹卡托架b271下方设有弹卡腔273，弹卡腔273下方设有两个弹卡b276，两个弹卡b276的上端通过连接件(图中未示出)固定在弹卡腔273上，两个弹卡b276位于弹卡腔室275内，弹卡腔室275位于中管短节30的内部，且弹卡b276的下端设置在下方的底座块28上，底座块28设置在中管短节30的内部，弹卡b276在张开一定角度时被中管短节30的凸肩(图中未示出)顶住而使得弹卡b276不能向上轴向移动，也即使得弹卡悬挂机构27被中管短节30的凸肩顶住而不能向上轴向移动；

本实施例中，所有的“向上”均是指朝向打捞矛头21的向上方向，“向下”则是指由打捞矛头21朝下的向下方向；

底座块28的下方设有弹卡托架短节29，弹卡托架短节29的上部位于脱卡管倾斜部b277的内部；

在本实施例中，弹卡托架短节29与弹卡托架b271是一个整体结构；

弹卡托架短节29内设有轴向设置的弹性销长圆孔292，弹性销长圆孔292内设有第二弹性销293，第二弹性销293贯穿弹性销长圆孔292和弹卡托架短节29后固定设置在脱卡管倾斜部b277上，且第二弹性销293可在弹性销长圆孔292内自由滑动；

脱卡管倾斜部b277坐落在弹卡托架短节29的坐落台肩291上，从而使得脱卡管倾斜部b277可相对于弹卡托架短节29进行相对向上轴向移动；

弹卡托架短节29的下部位于中管短节30的内部，且坐落在中管短节30的中管短节台肩301上，从而使得弹卡托架短节29被中管短节30顶住而不能向下轴向移动，进而使得弹卡悬挂机构27不能向下轴向移动；

中管短节30的内部还设有单动机构31，单动机构31位于弹卡托架短节29的下方；

单动机构31包括上推力轴承311、心轴315、铜套313、轴承外套312、下推力轴承314和锁紧螺母316，心轴315的上端与弹卡托架短节29的底端螺纹连接，轴承外套312套设在心轴315上，轴承外套312与心轴315之间设有铜套313，铜套313上下两端分别设有上上推力轴承311和下推力轴承314，心轴315的底端设有锁紧螺母316，下推力轴承314位于锁紧螺母316上方；

单动机构31通过轴承外套312与转换接头32连接，转换接头32与调节接头34的上端连接，调节接头34上套设有调节机构锁紧螺母33，调节机构锁紧螺母33设置在转换接头32的下端，调节接头34位于蓄能器连接管36的内部，调节接头34的下端与蓄能器连接管36的上端连接，蓄能器连接管36的下端与密封机构38连接；

单动机构31避免岩心管47跟着外管总成10转动，而造成岩心磨损；

密封机构38包括快插单向阀测压接头381、压力通道382、密封接头密封圈383、密封接头385和密封接头台肩384，

密封接头385的上端与蓄能器连接管36的下端连接，密封接头385中部设有轴向的压力通道382，快插单向阀测压接头381伸入至压力通道382内，密封接头385上套设有密封接头密封圈383，密封接头385两侧设有密封接头台肩384，密封接头385的下端与温压仪连接管43的上端连接，优选为螺纹连接；

密封机构38位于蓄能器连接管36的内部且可以沿着蓄能器连接管36轴向移动，密封机构38到达上行极限位置时，密封接头台肩384接触密封短节35，则密封机构38停止向上移动，密封机构38到达下行极限位置时，调节接头34接触蓄能器连接管36，则密封机构38停止向下移动；

密封机构38下方连接有单向球阀42，单向球阀42设置在单向球阀腔体40内，单向球阀腔体40设置在密封接头385的内部，设置单向球阀42使得气流只能从下往上通过单向球阀42流向密封机构38的压力通道382内；

单向球阀42的下端设置在球阀座41上，球阀座41上设有轴向通道，球阀座41与密封接头385固定连接，球阀座41位于温压仪连接管43内；

温压仪连接管43的下端与岩心管连接短节46的上端连接，岩心管连接短节46的下端与岩心管47的上端固定连接，优选为螺纹连接，岩心管47的下端连接有用于获取并固定岩心样品的花瓣拦簧55，岩心管47位于中管48的内部；

保压球阀翻转密封机构49包括弹簧限位环4901、球阀驱动短节4902、弹簧4903、球阀驱动短节弹簧台肩4904、球阀管台肩4905、上球阀座密封圈4906、上球阀座4907、球阀管4908、球阀4909、球阀翻转驱动插销4912、球阀轴4910、球阀翻转滑动槽4911、球阀管长圆孔4913、球阀管窗口4914、下球阀座4915、下球阀座密封圈4916、承重弹簧4917和球阀下压盖4918；球阀4909上设有球阀轴4910和球阀翻转滑动槽4911，球阀4909上设有用于岩心管47穿过的通孔；

内管总成a201上的球阀管4908上从上至下依次设有球阀管4908密封圈(图中未示出)、球阀翻转驱动插销4912和球阀管长圆孔4913；

球阀管4908的上端与中管48的下端连接，优选为球阀管4908的上端通过螺纹连接与中管48的下端连接，球阀管4908密封圈设置在球阀管4908与中管48的连接处，球阀管4908的中空内部设有球阀管窗口4914，球阀管4908中部设有球阀管长圆孔4913，位于球阀管长圆孔4913内的球阀翻转驱动插销4912固定在球阀管4908的内壁上，球阀翻转驱动插销4912伸入至球阀4909上的球阀翻转滑动槽4911内；

球阀4909通过球阀轴4910固定设置在球阀管4908上的球阀管窗口4914内，球阀轴4910的一端连接球阀4909，另一端伸入至球阀管长圆孔4913内，且可在球阀管长圆孔4913内沿轴向方向自由滑动；

球阀管4908的内部设有上球阀座4907和下球阀座4915，球阀管4908与上球阀座4907的贴合处设有上球阀座密封圈4906，球阀管4908与下球阀座4915的贴合处设有下球阀座密封圈4916，通过将上球阀座密封圈4906设置在上球阀座4907与球阀管4908的内壁间隙，使得上球阀座4907与球阀管4908之间形成密封接触，同理，通过将下球阀座密封圈4916设置在下球阀座4915与球阀管4908的内壁间隙，使得下球阀座4915与球阀管4908之间形成密封接触，球阀管4908的上端设有球阀管台肩4905，球阀管4908的中部通过凹凸配合与中管48接触并顶住中管48，再加上球阀管4908的下部与中管48连接，优选为螺纹连接，确保中管48与球阀管4908的连接更加牢固；

上球阀座4907的上端与球阀驱动短节4902的下端连接，下端与球阀4909的上端接触，球阀驱动短节4902位于岩心管连接短节46的下方，且球阀驱动短节4902位于岩心管47与中管48之间，在球阀驱动短节4902与中管48之间还设有弹簧4903，弹簧4903套设在球阀驱动短节4902上，弹簧4903的上端与弹簧限位环4901接触并被弹簧限位环4901压住，即弹簧4903张开的上限位置被弹簧限位环4901限制住，弹簧限位环4901通过凹凸配合被中管台肩481限制住，进而通过弹簧限位环4901将弹簧限位环4901压缩，弹簧限位环4901位于岩心管47与中管48之间，弹簧限位环4901的下端与球阀驱动短节弹簧台肩4904接触并被球阀驱动短节弹簧台肩4904顶住，球阀驱动短节弹簧台肩4904与弹簧限位环4901接触并顶住弹簧限位环4901，球阀驱动短节弹簧台肩4904可为球阀驱动短节4902的外侧凸出块或与球阀驱动短节4902固定连接的挡块，球阀驱动短节弹簧台肩4904位于球阀管台肩4905的上方；

通过将弹簧4903设置在弹簧限位环4901与球阀驱动短节弹簧台肩4904之间，使得弹簧4903处于压缩状态，球阀管台肩4905位于球阀驱动短节4902与中管48之间，且在上球阀座4907的上方；

下球阀座4915从上至下设有承重弹簧4917和球阀下压盖4918，承重弹簧4917上下两端分别与下球阀座4915和球阀下压盖4918连接，下球阀座4915的上端与球阀4909的下端接触；

承重弹簧4917，实现球阀4909与下球阀座4915的浮动接触；

通过球阀管4908的上端与中管48的下端连接，实现保压球阀翻转密封机构49与中管48的连接，压缩状态下的弹簧4903通过球阀驱动短节4902推动保压球阀翻转密封机构49的球阀4909向下滑动并翻转90°。

在具体使用时，如图所示，在还未取心及打捞之前，也即在使用本发明进行取心安装时，岩心管47从球阀4909的通孔内向下穿过，岩心管47紧贴球阀4909，岩心管47安装完成后，由于弹卡机构22被限制在弹卡室110内而不能向上越过弹卡室110，以及弹卡悬挂机构27被限制在中管短节30内而不能越过中管短节30，从而使得此时的内管总成b202不能轴向移动，从而使得岩心管47不能轴向移动，即保持轴向固定；球阀4909受到压缩状态下的弹簧4903通过球阀驱动短节4902传递的推力，由于此时的球阀4909被岩心管47紧贴，相当于岩心管47给球阀4909一个横向阻力，使得球阀4909不会因为受到弹簧4903给的推力而向下翻转，即岩心管47限制住球阀4909向下翻转，同时球阀4909被岩心管47接触而使得球阀4909向上顶着上球阀座4907，上球阀座4907向上顶着球阀驱动短节4902向上移，球阀驱动短节4902上的球阀驱动短节弹簧台肩4904也相应的向上移，并使得弹簧限位环4901被中管48上的中管台肩481限位，因此使得弹簧4903被压缩而弹性势能增加；而当取心完成并进行打捞后，如图和图所示，岩心管47从球阀4909的通孔内向上提拉出来后，岩心管47给球阀4909的横向阻力消失，即岩心管47不再限制球阀4909向下翻转，由于弹簧4903的弹性势能足够，而使得此时球阀4909在弹簧4903给的推力下而整体沿着球阀管长圆孔4913下移，当与球阀4909连接的球阀轴4910接触到球阀翻转驱动插销4912，由弹簧4903产生的推力，推动球阀翻转驱动插销4912，由于球阀翻转驱动插销4912被球阀4909上的球阀翻转滑动槽4911顶住，使得球阀翻转驱动插销4912对球阀4909给予一个扭矩，实现球阀4909向下滑动并翻转90°，球阀4909下滑过程中，球阀4909向下推动下球阀座4915，下球阀座4915压缩承重弹簧4917向下移直至下球阀座4915与球阀下压盖4918接触，也即球阀4909到达下行极限位置时，下球阀座4915与球阀下压盖4918接触；

通过以上的操作，保压球阀翻转密封机构49与岩心管47相互配合实现球阀4909向下滑动并翻转90°；

球阀4909与上球阀座4907密封接触，实现球阀4909上部区域的保压效果，此时岩心管47位于球阀4909上方的保压区域，使得岩心管47内的取心样品处于保压状态，实现取心器的保压取样。

进一步地，在调节接头34下方与密封机构38的上方之间设有蓄能室，且蓄能室位于蓄能器连接管36的内部，蓄能室内设有蓄能器37，蓄能器37与快插单向阀测压接头381连接，蓄能器37用于维持压力平稳。

进一步地，在球阀座41的下方与岩心管连接短节46的上方之间设有温压测试室44，且温压测试室44位于温压仪连接管43的内部，温压测试室44内装有用于测量温压参数的设备。

进一步地，保压球阀翻转密封机构49的下端连接设有对岩心管47进行冲洗的冲洗机构(图中未示出)，冲洗机构安装有内管总成a201上，冲洗机构避免岩心管47上的岩屑等污染物带入取心器内，特别是被带入保压区域，进而影响到保压效果，甚至有可能实现不了保压；

冲洗机构包括冲洗进水口51和冲洗出水口52，处于高压的钻井液从冲洗进水口51进入后，对岩心管47上的岩屑进行高压快速冲洗，钻井液随后从冲洗出水口52排出，冲洗机构与球阀管4908的下端螺纹连接，且与球阀下压盖4918的下端连接。

在本实施例中，冲洗机构设有两个出水流道，分别为外管钻头140与中管钻头56的间隙构成的第一出水流道以及岩心管47与中管钻头56的间隙构成的第二出水通道，钻井液从进水口225进入内管总成b202内，然后从配长管出水口251流出，并进入内管总成a201与内管总成b202之间，随后从活塞管出水口501流出，并进入外管总成10与内管总成20之间的区域，由于扶正环130与冲洗机构为密封接触，位于外管总成10与内管总成20之间之间的钻井液经过冲洗进水口51进入冲洗机构，从冲洗进水口51进入冲洗机构内的钻进液一路从第一出水流道排出，即从外管钻头140与中管钻头56的间隙排出，另一路从第二出水流道排出，即从岩心管47与中管钻头56的间隙排出，共同实现钻井液通过冲洗机构对岩心管47的冲洗。

在本实施例中，中管钻头56与冲洗机构连接并处于冲洗机构下方，中管钻头56为五翼硬质合金刮刀钻头或pdc钻头或其他材质制成的钻头均可，中管钻头56通过与冲洗机构连接、冲洗机构与球阀管4908连接和球阀管4908与中管48连接，从而实现中管钻头56与中管48连接，进而实现中管钻头56与内管总成20连接，即内管总成20能够带动中管钻头56转动。

在本实施例中，外管钻头140上设有向内突出的传扭凸肩141，传扭凸肩141与设置在中管钻头56上向外突出的传扭花键53相互咬合，从而实现外管钻头140给中管钻头56传递扭矩并带动中管钻头56相互配合一起转动，使得外管钻头140与中管钻头56一起配合进行岩心样品取心，采用这种双钻头取心的方式，使得本发明能够适应硬质地层，应用范围更广；花瓣拦簧55与中管钻头56之间设有一定的间隙，且花瓣拦簧55的内径大于中管钻头56的内径，使得在回转取心过程中，中管钻头56回转进尺，花瓣拦簧55不转动而保持单动，有利于中管钻头56回转修整的岩心样品进入花瓣拦簧55和岩心管47内。

在具体使用时，当内管总成20成功安装在外管总成10内部时，此时：弹卡机构22上的弹卡a221处于张开状态且被限制在弹卡室110内，使得弹卡机构22被弹卡室110限制住而不能向上轴向移动；

弹卡悬挂机构27通过弹卡悬挂机构27上的弹卡b276处于张开状态且被中管短节30限制，即张开后的弹卡b276与中管短节30的凸肩接触而被限制住，从而将弹卡悬挂机构27限制住而使得弹卡悬挂机构27不能向上轴向移动；整个内管总成20由于被悬挂环24限制住而不能向下轴向移动，内管总成20到达下行极限位置，再加上弹卡机构22和弹卡悬挂机构27将内管总成20限制住，而使得内管总成20不能向上轴向移动。

在进行打捞取心之前，连接机构26的上部和下部为接触连接，当内管总成20成功安装在外管总成10内部后，开始进行打捞取心过程：首先，通过泥浆泵往内管总成20内注入泥浆，泥浆从进水口225进入内管总成20，随后，泥浆从配长管出水口251流出后向下冲击下方的活塞262，泥浆产生的液压向下推动活塞262，活塞262通过弹簧压环266将支撑弹簧267向下压缩，从而使得插入连接杆268轴相对于活塞内腔室导向孔2622做相对向上移动，从而使得滑动插销265沿着活塞内腔室导向孔2622轴向向上滑动，活塞内腔室导向孔2622顶着滑动插销265向第二插销滑动孔2682的内部缩进，滑动插销265的本体向第一插销滑动孔2631内滑动，从而将插销弹簧264压缩；当滑动插销265轴向上移至活塞内腔室台肩2621上方后，弹性插销拔孔2623继续下移，弹性插销拔孔2623位于活塞管出水口501的下方，从而使得活塞管出水口501和活塞管50与配长管25之间的腔室贯通，进而使得活塞管出水口501与配长管出水口251贯通，形成泥浆循环通道，从而使得内管总成20内部的泥浆通过配长管出水口251从活塞管出水口501流出至外管总成10与内管总成20之间的区域内，使得内管总成20内的泥浆产生的液压下降，活塞262停止轴向向下移动，此时弹性插销拔孔2623到达上行极限位置时，使得滑动插销265的延展部弹性插销拔孔2623内，进而使得连接机构26的上部和下部从接触状态变成固定连接状态；

当连接机构26的上部和下部变成固定连接后，打捞矛头21带动脱卡管223及脱卡管223上的第一弹性销233沿着提引管长销孔231和弹卡托架管长销孔224向上轴向移动，并使得第一弹性销233上行至接触提引管长销孔231的顶部，然后，在脱卡管223的带动下，第一弹性销233继续沿着弹卡托架管长销孔224向上轴向移动，并带着提引管232向上轴向移动，从而使得打捞矛头21通过弹卡机构22带着提引装置23向上轴向移动；

在第一弹性销233接触至弹卡托架管长销孔224的上端之前，第一弹性销233通过提引装置23的提引管232和连接机构26的插入连接杆268带动脱卡管b272向上移动，脱卡管b272带动脱卡管倾斜部b277向上轴向移动，脱卡管倾斜部b277带动与脱卡管倾斜部b277连接的第二弹性销293沿着弹性销长圆孔292向上轴向移动，直至第二弹性销293接触弹性销长圆孔292的顶端，在第二弹性销293接触弹性销长圆孔292的顶端的同时，脱卡管倾斜部b277也接触到弹卡b276，在脱卡管b272继续带动脱卡管倾斜部b277向上轴向移动下，使得接触弹卡b276断开与中管短节30的接触，完成脱卡动作，也即是打捞矛头21通过带动脱卡管b272向上移动，脱卡管b272带动脱卡管倾斜部b277向上轴向移动，脱卡管倾斜部b277接触到弹卡b276，使得弹卡b276往内收缩而不处于张开状态，将弹卡b276断开与中管短节30的凸肩的接触，从而使得弹卡b276可以往远离中管短节的方向运动，实现打捞矛头驱动弹卡悬挂机构往远离中管短节的方向运动，完成最终的脱卡；

在脱卡管b272带动脱卡管倾斜部b277向上轴向移动而接触到弹卡b276这一过程中，即是脱卡管倾斜部b277往接近弹卡片b276的方向运动；

然后，使得整个弹卡悬挂机构27可以向上轴向移动，进而使得弹卡悬挂机构27通过第二弹性销293依次带动单动机构31、密封机构38、岩心管47和花瓣拦簧55向上轴向移动；

打捞矛头21通过脱卡管223继续带动弹卡悬挂机构27、单动机构31、密封机构38、岩心管47和花瓣拦簧55向上轴向移动，岩心管47和花瓣拦簧55继续向上轴向移动，直至密封机构38的密封接头台肩384接触密封短节35的密封短节台肩351而停止向上移动，也即岩心管47到达上行极限位置时，密封接头台肩384接触密封短节台肩351，如图所示；

在脱卡管倾斜部227接触弹卡a221之前，岩心管47和花瓣拦簧55先于从球阀4909的通孔内向上提拉出来，从而将岩心管47给球阀4909的横向阻力消失，即岩心管47没有阻断球阀4909向下翻转，此时球阀4909在弹簧4903给的推力下而整体沿着球阀管长圆孔4913下移，在球阀4909下移的过程中，促使球阀翻转滑动槽4911绕着球阀管4908上固定的球阀4909翻转驱动销进行滑动和转动的复合运动，同时给予球阀4909翻转扭矩并驱动球阀4909翻转90°；

在球阀4909向下滑动并翻转90°后，打捞矛头21驱动脱卡管倾斜部b277往接近弹卡片b276的方向运动，使得脱卡管倾斜部227接触弹卡a221，使得弹卡a221断开与弹卡室110的接触，完成脱卡动作；完成脱卡动作后，打捞矛头21带动脱卡管223继续向上轴向移动，使得整个内管总成20可以从外管总成10内拉出，也即在内管总成b202完成脱卡后，内管总成b202才能在打捞矛头21的带动下向上轴向移动，进而取出内管总成20的岩心样品，完成取心的整个过程。

球阀4909与上球阀座4907接触的以上部位至密封接头台肩384与密封短节35接触的以下部位之间的区域为稳定的保压区域，装有岩心样品的岩心管47位于保压区域内，保证了岩心处于保压区域内，使得岩心处于高压下的保压状态，实现了保压取心。

所述连接机构26在内管总成20投放至孔底前吊装和投放孔底过程中，连接机构26的上部和下部是分开的，只有在取心过程中，当钻进泥浆循环推动活塞下移后，才能实现滑动插销265的延展部伸入至弹性插销拔孔2623内，将连接机构26的上部与下部变成固定连接。因此实现了投放至孔底前吊装和投放孔底过程中，由于连接机构26的断开，打捞矛头21不提拉内管总成b202的脱卡管b，从而内管总成b202不从内管总成a201中脱卡，岩心管47不上移使得岩心管47不从球阀4909的通孔4909内向上提拉出来，保证球阀4909不在在取心前提前向下翻转，避免尚未完成取心前而球阀4909提前关闭的事故发生。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。