技术领域
本发明涉及石油天然气勘探技术领域，具体地说是一种石油天然气勘探实验室罐装样取气装置。
背景技术：
在油气勘探中，油气水层的识别与评价是油气勘探开发工作中的重要环节之一，录井新技术的应用目前已引起越来越多的国内外专家和学者的重视。近年来，随着油田勘探的逐步深入，资源勘探的对象更加多样化，包括页岩气、煤层气等，勘探区块的油气水关系越来越复杂，对油气层识别评价技术提出了更高的要求。尤其是轻质油层、残余油水层、高含泥储层及火山岩气水层判断难度更大，仅依靠以往常规单项录井技术对油气层的定性解释已经不能满足精细评价的需求。经过大量录井工作者的不懈努力，录井已经从传统录井迈向了现代综合评价录井的新阶段，形成了现场资料采集、资料、处理、油气层解释评价三位一体的现代录井新技术，在油气资源勘探开发中发挥着越来越重要的作用。综合录井通过技术创新和发展，先后将地化录井技术、镜下荧光分析技术以及解释评价技术等应用到现场录井中，使综合录井实现了跨越式发展。同时通过对复杂油气水层识别评价技术攻关，形成了轻质油层、残余油水层、高含泥储层、气水层识别评价等一整套评价技术体系。
综合应用录井新技术定量评价油气层方法是一项非常难的课题，它不但需要有新技术的应用，也更需要地质录井、测井等多学科的综合。其中，罐顶气轻烃录井是一项重要的工作，而这项工作的基础就是罐装样逸散出的气体的收集和操作工作。
罐顶气是指存储于罐装岩屑（心）顶部空间，且与下部液体达到气-液相平衡的烃类、空气的混合气体，其中的烃类是岩屑（心）自然脱附出来的。罐顶气轻烃录井就是将罐顶气样品注入到气相色谱仪进行分析，使罐顶气的轻烃组分得到完全分离，从而得到油气轻烃烃组分的一种轻轻录井方法。罐顶气检测的是原油中常见的C1-C7 烃组分，包括7个正构烷烃，13个异构烷烃，8个环烷烃，1个芳香烃（苯），共29个单体组分。与气测录井只能检测C1-C5烃类组分相比，罐顶气录井获得的轻烃信息更为丰富和全面。岩屑（心）在装罐前，轻烃已部分挥发和逸散，因此，罐顶气轻烃实质上是岩屑（心）中的轻烃部分挥发后“剩余轻烃”自然脱附逸散的结果。罐顶气轻烃与原始地层中的轻烃相比，轻烃组成（组分个数）基本相同，反映了地层轻烃的组成，罐顶气轻烃的丰度与地层轻烃丰度及样品装罐的轻烃逸散、挥发程度密切相关。罐顶气轻烃的相对含量是地层中轻烃在油层物性、原油性质、原油中轻烃含量、钻井液性能等因素共同作用的结果。罐顶气轻烃录井是以轻烃丰度为前提，以轻烃组成作参考，以轻烃相对含量为主要依据来判断轻烃的活跃程度，然后通过轻烃的活跃程度来推断油气层的活跃程度，最终达到油气层判识的目的，所以，罐顶气轻烃录井在油气勘探中起到非常重要的作用，而如上述所说，岩屑（心）罐装样的实验室取气工作是关键的基础工作，因为其是影响罐顶气轻烃分析的重要环节即量的多少。
岩屑（心）罐装样实验室取气是确保轻烃组分取全取准的关键性操作。通常情况下，实验室操作人员惯用的取气方式用的排水取气法，即将现场采集装罐的罐装样罐正立过来（罐装样罐在现场采集后是倒置储运的，目的是防止气体从罐盖挥发），放置到水中，一只手握住罐体，另一只手抓住塑料袋，用抓住塑料袋的手旋转罐盖，罐盖旋开后从岩屑（心）中逸散出的聚集在罐内顶部空间的轻烃气体就会进入到塑料袋内（因为气体是不溶于水的）；然后，操作人员从水中取出塑料袋扎紧，再用注射器从塑料袋中抽出气体注入到分析设备中进行检测分析，分析完后再重复上述取气操作步骤。这种取气方式是原始的，同时也是普遍采用的，因为还没有更好的从罐装样罐取气的方法和设备。但是，这种取气方式存在着诸多的缺点，也直接影响到了罐顶气分析。归纳起来，存在着一下几个方面的缺点：
1.套塑料袋拧罐盖取气会导致塑料袋破损，破损后气体就会逸散到大气中，从而也就会浪费罐装样气，造成无法弥补的资料损失，降低了勘探效益；
2.排水取气用的是清洁的淡水，是对淡水资源的一种浪费；同时，塑料袋破损后就会形成塑料垃圾，污染了环境；
3.塑料袋的空间容积不是定量的，所以，用注射器抽取的气体也达不到定量，影响了分析工作质量；
4.排水取气后，将塑料袋从水中取出时必须接触空气，期间收集的气体必将会受到不同程度的稀释，影响了气体分析质量和油气勘探效益；
5.罐中的岩屑（心）掺和着钻井液，操作人员拧开罐盖后钻井液夹杂岩屑（心）就会侵染淡水，手长时间侵泡就会受腐蚀，从而损害了操作者的职业健康；
6.罐体是光滑的，罐盖外围有浅螺纹，在罐盖盖的非常紧的情况下，操作人员很难将罐盖拧开，费时费力；
7.冬季，水的温度低，操作人员长期将双手浸泡在冷水中更不利于身体健康。
总之，按照常规的实验室排水取气法，在取气过程中就会出现上述各种可能的情况，同时也存在着如气体稀释、损耗等必然性，所有这些都影响到了最终轻烃分析的科学性和高效性，从而也直接影响到了油气勘探的效益。
技术实现要素：
本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种石油天然气勘探实验室罐装样取气装置。
本发明的技术方案是按以下方式实现的，该石油天然气勘探实验室罐装样取气装置，其结构包括底盘、罐杯、外套杯、内套碗、外套碗；
底盘上表面固定设置有罐杯，罐杯底缘与底盘固定焊接，罐装样罐无缝坐设进罐杯内，罐杯的杯壁上开设有内套丝孔；
底盘上表面外周边缘在同一圆周上设置有承接锁扣，承接锁扣內围设置有环形的密封圈；罐杯底缘设置在密封圈內围；
罐杯的外围套接有外套杯，外套杯设置为中空柱筒形，外套杯底缘外周设置卡接锁扣；卡接锁扣和承接锁扣相对应，外套杯通过卡接锁扣和承接锁扣的旋转扣接与底盘固定连接，且外套杯的底缘压力扣合坐设在密封圈上，外套杯和底盘密封连接；
外套杯侧壁上开设有穿接孔，穿接孔与内套丝孔同轴吻合内外对应；
穿接孔外壁上固定焊接一内套丝螺帽，紧固螺丝杆旋设进内套丝螺帽，并穿过穿接孔，且旋近在罐杯的内套丝孔上；
外套杯上方设置有外套碗，外套碗的底部外壁和外套杯的顶部外壁通径固定一体化焊接固定，外套碗设置为上端缩径、下端扩径的的锥筒形；
外套碗的顶部设置有平顶盖；平顶盖中心开孔，孔上方水平的焊接有一螺母座，螺母座旋接有一丝杆，丝杆上下贯穿并探出螺母座，
丝杆的中心开设有上下贯通的气道；
丝杆的下端固定连接有内套碗，内套碗设置在外套碗的内腔，内套碗设置为顶端缩径、底端扩径的的锥筒形；
内套碗顶端与丝杆固定连接，并与气道相贯通，
内套碗底端焊接有内套碗圆箍；内套碗圆箍内圈均匀分布垂向套齿，垂向套齿与罐装样罐顶部的齿槽相吻合；内套碗圆箍垂向套齿和罐装样罐顶部的齿槽构成气流通路；
丝杆的顶端固定连接有出气口快锁接头；出气口快锁接头与气道连通；
出气口快锁接头下方的丝杆颈部固定设置有圆盘状摇盘；摇盘、丝杆、内套碗固连为一体，摇盘转动带动丝杆旋转，螺纹推进和退出内套碗，使内套碗在外套碗内腔上下滑移。
内套碗外壁与外套碗内壁之间气密性滑动套接。
出气口快锁接头内置气流按压开闭阀。
底盘、外套杯、外套碗构成气密空间。
螺母座和丝杆之间设置为气密性螺纹连接；紧固螺丝杆与内套丝螺帽之间设置为气密性螺纹连接。
外套杯的外壁设置有锁扣卡接握耳。
本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：
该石油天然气勘探实验室罐装样取气装置在具体应用中充分消除了排水法取气的不利因素，提高了实验室罐装样罐取气的科学高效性，保护了操作人员的职业健康，节约了淡水资源，降低了材料损耗，保护了环境，提高了罐顶气轻烃录井质量，有力地支持了油气勘探效益最大化目的实现。
该石油天然气勘探实验室罐装样取气装置具有以下性能和优点：
1.密封罐体取气消除了排水法取气中塑料袋破损后造成气体逸散无法再收集的情况，避免了资料损失，提升了勘探效益；
2.不再用排水法取气，节约了淡水资源；不再使用塑料袋，减少了塑料垃圾对环境的污染；
3.密封罐体的空间容积是定量的，所以，用注射器抽取的气体实现了定量，确保了气体分析工作质量；
4.逸散到密封罐体中的气体不接触周围空气，收集的气体不会受到空气稀释，使气体分析更加真实可靠，提升了油气勘探效益；
5.操作人员无需接触受污染的液体，避免了双手腐蚀，有力地保护了从业者的职业健康；
6.罐体在容积一定的空间范围内得到牢固固定，机械拧盖，操作更加方便，省时省力；
7.由于不再需要水源，所以就不需考虑冬夏水温的问题，同时节约了成本，实现了降本增效。
该石油天然气勘探实验室罐装样取气装置是一种高效可靠应用的发明设计，能够在罐装样取气的操作中发挥积极显著的作用，同时，该装置也可用于与罐装样取气类似的工作领域。
该石油天然气勘探实验室罐装样取气装置设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便、易于维护，具有很好的推广使用价值。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图。
附图中的标记分别表示：
1、底盘，2、罐杯，3、罐装样罐，4、内套丝孔，5、承接锁扣，6、密封圈，
7、外套杯，8、卡接锁扣，9、穿接孔，10、内套丝螺帽，11、紧固螺丝杆，
12、外套碗，13、平顶盖，14、孔，15、螺母座，16、丝杆，17、气道，
18、内套碗，19、内套碗圆箍，20、垂向套齿，21、齿槽，22、气流通路，
23、出气口快锁接头，24、摇盘，25、气流按压开闭阀，26、锁扣卡接握耳。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的石油天然气勘探实验室罐装样取气装置作以下详细说明。
如附图所示，本发明的石油天然气勘探实验室罐装样取气装置，其结构包括底盘、罐杯、外套杯、内套碗、外套碗；
底盘1上表面固定设置有罐杯2，罐杯2底缘与底盘1固定焊接，罐装样罐3无缝坐设进罐杯2内，罐杯2的杯壁上开设有内套丝孔4；
底盘1上表面外周边缘在同一圆周上设置有承接锁扣5，承接锁扣5內围设置有环形的密封圈6；罐杯底缘设置在密封圈內围；
罐杯2的外围套接有外套杯7，外套杯7设置为中空柱筒形，外套杯7底缘外周设置卡接锁扣8；卡接锁扣8和承接锁扣5相对应，外套杯7通过卡接锁扣8和承接锁扣5的旋转扣接与底盘1固定连接，且外套杯7的底缘压力扣合坐设在密封圈6上，外套杯7和底盘1密封连接；
外套杯7侧壁上开设有穿接孔9，穿接孔9与内套丝孔4同轴吻合内外对应；
穿接孔9外壁上固定焊接一内套丝螺帽10，紧固螺丝杆11旋设进内套丝螺帽10，并穿过穿接孔9，且旋近在罐杯的内套丝孔4上；
外套杯7上方设置有外套碗12，外套碗12的底部外壁和外套杯7的顶部外壁通径固定一体化焊接固定，外套碗12设置为上端缩径、下端扩径的的锥筒形；
外套碗12的顶部设置有平顶盖13；平顶盖13中心开孔，孔14上方水平的焊接有一螺母座15，螺母座15旋接有一丝杆16，丝杆16上下贯穿并探出螺母座15，
丝杆16的中心开设有上下贯通的气道17；
丝杆16的下端固定连接有内套碗18，内套碗18设置在外套碗的内腔，内套碗设置为顶端缩径、底端扩径的的锥筒形；
内套碗18顶端与丝杆固定连接，并与气道相贯通，
内套碗18底端焊接有内套碗圆箍19；内套碗圆箍19内圈均匀分布垂向套齿，垂向套齿20与罐装样罐顶部的齿槽21相吻合；内套碗圆箍19垂向套齿和罐装样罐3顶部的齿槽21构成气流通路22；
丝杆16的顶端固定连接有出气口快锁接头23；出气口快锁接头23与气道17连通；
出气口快锁接头23下方的丝杆颈部固定设置有圆盘状摇盘24；摇盘、丝杆、内套碗固连为一体，摇盘转动带动丝杆旋转，螺纹推进和退出内套碗，使内套碗在外套碗内腔上下滑移。
内套碗18外壁与外套碗12内壁之间气密性滑动套接。
出气口快锁接头23内置气流按压开闭阀25。
底盘1、外套杯7、外套碗12构成气密空间。
螺母座15和丝杆16之间设置为气密性螺纹连接；紧固螺丝杆11与内套丝螺帽10之间设置为气密性螺纹连接。
外套杯的外壁设置有锁扣卡接握耳26。
该石油天然气勘探实验室罐装样取气装置整体为不锈钢制，密封胶垫实现密封，主要部件包括底盘、罐杯、外套杯、内套碗、外套碗、丝杆、摇盘和出气口快锁接头。
⒈ 底盘。底盘为一圆盘，厚5mm，直径300mm，盘四周设置4个固定螺栓孔，孔径6mm，可将底盘固定到其它支托上。底盘上设置三个锁扣，外套杯坐落到密封胶垫中时，扭转握耳，则和外套杯上的锁扣扣接密封。
⒉ 罐杯。罐杯焊接在底盘居中位置，中空锥型，顶部内径83mm，底部内径80mm，壁厚5mm，高95mm，罐装样罐可无缝坐入。在罐杯柱体中部一侧距底缘47.5mm处开一个直径为8mm的套丝孔。罐杯的周边是塑变密封胶垫，套丝杯可密封坐落在胶垫中。
⒊ 外套杯。外套杯为中空柱型，高200mm，内径110mm，壁厚5mm。外套杯底缘均匀设置三个锁扣，用于和底盘上的锁扣密封对接。外套杯一侧距底缘47.5mm处开设一个直径为8mm的孔，外壁有螺丝帽，紧固螺丝杆通过该孔穿过罐杯的套丝孔固定罐装样罐。外套杯和罐杯经锁扣连接密封后，两个孔正好完全吻合，为紧固套丝杆形成通径。气体取出后，返拧紧固套丝杆卸掉对罐装样罐的紧力，然后握住握耳反转，即可卸开外套杯和罐杯的连接，再进行下一个罐装样取气操作。
4. 外套碗。外套碗和外套杯通径连接，可作为一个整体。外套碗为上窄下宽的锥形，下部和外套杯通径，内径110mm，壁厚5mm；上部内径70mm，外套碗高100mm。在外套碗的顶部为一平顶盖，盖上居中位置开孔，孔径25mm，孔上方焊接一个孔径为25mm的螺丝帽。丝杆通过该螺丝帽旋进旋出。
5. 丝杆。丝杆为螺杆，直径25mm，全丝长150mm，无丝长50mm。丝杆中心为空形成气道，气道连通内套碗，空心通径5mm，丝杆顶部连接有出气口快锁接头，和气道形成通路，快锁接头上可连接软管线，软管线可直接连接到气体分析设备。快锁接头分公母接头两部分，公接头插接到母接头内，可压按母接头上的锁环弹出，母接头丝杆固定套接。上部丝杆无丝部位距丝杆全丝顶部20mm处焊接有圆形摇盘，摇盘厚10mm，直径150mm，摇盘握持面上有防滑螺纹，手转摇盘转动丝杆，丝杆带动内套碗旋转。
6. 内套碗。内套碗可在外套碗和外套杯形成的空腔内通过转动丝杆而旋高旋低，内套碗上部内径30mm，壁厚3mm；下部外径108mm，内套碗高80mm。内套碗的顶部和丝杆焊接，并和气道通路。内套碗的下部焊接有内套碗套丝。
7. 内套碗套丝。内套碗下部焊接有一个空心圆箍（内套碗套丝），圆箍外径108mm，内径98mm，壁厚5mm，高25mm。圆箍内圈均匀分布13个垂向套齿，齿高20mm，齿深1mm，套齿可吃入到罐盖上的齿槽内，而套齿间的齿槽和罐盖的齿槽则形成气体流通通路。丝杆转动，带动内套碗套丝转动，在扭力的作用下旋开罐盖。罐盖旋开后，气体逸散而出，在密封的罐体装置内形成高压，压按快锁接头，气体就会沿气道由高压向低压处运移。
该实验室罐装样取气装置设计合理，操作简便，无需特殊维护。罐装样罐体放置到罐杯中，和罐杯无缝纳入，再有紧固套丝杆紧固，使拧开罐盖操作更加方便。外套杯和罐杯密封紧扣，使气体无法逸散到外围大气中，通过出气口快锁接头取气，实现了取气定量化。手摇摇盘带动内套碗套丝旋转，可轻便地卸开罐盖，反转摇盘则可提离罐盖。外套杯和密封胶垫紧密扣接，锁扣连接外套杯和罐杯，将拧开罐盖后逸散出的气体完全局限在这个整体的有限空间范围内，用于罐顶气分析的气体更加纯净，分析结果更加真实准确。