页岩气勘查密封取样装置的制作方法

本实用新型涉及地质勘查技术领域，尤其涉及页岩气勘查密封取样装置。

背景技术：

页岩气是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源，主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，在页岩气资源勘测开发时需要对待开发位置进行取样调查，以确定页岩气资源开发的投入成本，但是现有页岩气在取样过程中采用的取样设备尤其是钻头部分密封性能差，无法达到完全密封的效果，另外在采样时，气道内空气无法彻底清空，导致采样的精准性较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的页岩气勘查密封取样装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

页岩气勘查密封取样装置，包括支架，所述支架顶部通过螺丝固定有顶板，且顶板底部外壁通过螺丝固定有四个第一液压杆，四个所述第一液压杆底部外壁均通过螺丝固定有同一个安装板，且安装板顶部外壁中心处开设有安装槽，所述安装槽内壁套接有电动机，且电动机的输出轴通过联轴器连接有连杆，所述安装板底部外壁通过螺丝固定有套筒，且套筒内壁滑动连接有内管，所述内管侧壁底部开设有等距离分布的进气孔，所述内管底部外壁沿圆心处设有平面轴承，且平面轴承底部外壁通过螺丝固定有钻头，所述内管外壁底部焊接有底板，且底板顶部外壁四角处均通过螺丝固定有第二液压杆，四个所述第二液压杆顶部均通过螺丝固定于安装板底部外壁，所述顶板顶部外壁通过螺丝固定有中均盒，且中均盒两侧均开设有第一气孔，两个所述第一气孔内壁均螺接有气管，且两个气管外壁分别对夹设置有第一截断阀和第二截断阀，其中一个所述气管连接有气泵。

优选的，所述顶板底部外壁中心处通过螺栓固定有电动推杆，且电动推杆底部外壁粘接有密封盘。

优选的，所述安装板顶部外壁位于安装槽和套筒中间处开设有通孔，所述中均盒底部外壁开设有第二气孔，所述通孔和第二气孔连接有同一个软管。

优选的，所述内管顶部底端粘接有第一密封圈，所述套筒底部内壁粘接有第二密封圈，所述底板底部外壁沿圆周出粘接有第三密封圈。

优选的，所述钻头顶部外壁设有连接柱，且连接柱顶部外壁中心处开设有多棱连接槽，所述连杆底部外壁设有与多棱连接槽相适配的多棱柱。

优选的，所述安装槽底部内壁中心处开设有安装孔，且安装孔内壁套接有轴承，所述电动机的传动轴外壁与轴承内壁相套接。

优选的，所述第一液压杆、电动机、第二液压杆、气泵和电动推杆均通过导线连接有开关，且开关通过导线连接有plc处理器，且plc处理器通过导线连接有电源。

本实用新型的有益效果为：

1.通过电动机、连杆和钻头的设置，实现装置的钻孔效果，通过第一密封圈和第二密封圈的设置，保障了气道内套筒和内管的密封性，通过第三密封圈的设置，保障了采样时装置与页岩石表面的密封性，装置密封性好。

2.通过中均盒、第一截断阀、第二截断阀和气泵的设置，使得装置在开始采样前能排出气道内多余空气，进而保障页岩气体数据源的精确。

附图说明

图1为本实用新型提出的页岩气勘查密封取样装置的主视图；

图2为本实用新型提出的页岩气勘查密封取样装置的钻头部分剖面图；

图3为本实用新型提出的页岩气勘查密封取样装置的取气机构部分剖面结构示意图。

图中：1支架、2顶板、3第一液压杆、4安装板、5电动机、6连杆、7套筒、8内管、9平面轴承、10钻头、11底板、12第二液压杆、13中均盒、14第一截断阀、15第二截断阀、16气泵、17电动推杆、18密封盘、19第一密封圈、20第二密封圈、21第三密封圈、22多棱柱、23软管。

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。

参照图1-3，页岩气勘查密封取样装置，包括支架1，支架1顶部通过螺丝固定有顶板2，顶板2底部外壁中心处通过螺栓固定有电动推杆17，且电动推杆17底部外壁粘接有密封盘18，且顶板2底部外壁通过螺丝固定有四个第一液压杆3，四个第一液压杆3底部外壁均通过螺丝固定有同一个安装板4，且安装板4顶部外壁中心处开设有安装槽，安装槽内壁套接有电动机5，且电动机5的输出轴通过联轴器连接有连杆6，安装板4底部外壁通过螺丝固定有套筒7，且套筒7内壁滑动连接有内管8，内管8侧壁底部开设有等距离分布的进气孔，内管8底部外壁沿圆心处设有平面轴承9，内管8顶部底端粘接有第一密封圈19，套筒7底部内壁粘接有第二密封圈20，底板11底部外壁沿圆周出粘接有第三密封圈21，且平面轴承9底部外壁通过螺丝固定有钻头10，内管8外壁底部焊接有底板11，且底板11顶部外壁四角处均通过螺丝固定有第二液压杆12，四个第二液压杆12顶部均通过螺丝固定于安装板4底部外壁，顶板2顶部外壁通过螺丝固定有中均盒13，且中均盒13两侧均开设有第一气孔，两个第一气孔内壁均螺接有气管，且两个气管外壁分别对夹设置有第一截断阀14和第二截断阀15，其中一个气管连接有气泵16。

本实用新型中顶板2底部外壁中心处通过螺栓固定有电动推杆17，且电动推杆17底部外壁粘接有密封盘18，安装板4顶部外壁位于安装槽和套筒7中间处开设有通孔，中均盒13底部外壁开设有第二气孔，通孔和第二气孔连接有同一个软管23，内管8顶部底端粘接有第一密封圈19，套筒7底部内壁粘接有第二密封圈20，底板11底部外壁沿圆周出粘接有第三密封圈21，钻头10顶部外壁设有连接柱，且连接柱顶部外壁中心处开设有多棱连接槽，连杆6底部外壁设有与多棱连接槽相适配的多棱柱22，安装槽底部内壁中心处开设有安装孔，且安装孔内壁套接有轴承，电动机5的传动轴外壁与轴承内壁相套接，第一液压杆3、电动机5、第二液压杆12、气泵16和电动推杆17均通过导线连接有开关，且开关通过导线连接有plc处理器，plc处理器型号为s7-200系列，且plc处理器通过导线连接有电源。

工作原理：开始取样前，钻头10套接于连杆6底部，控制器控制电动机5转动并开始钻孔，钻孔结束后，第二液压杆12下行，将内管8下探至页岩层内部，此时，第三密封圈21能实现装置与页岩石的密封，进气孔、内管8内壁、套筒7内壁、软管23和中均盒13形成气道，然后控制器打开气泵16将气道内的空气吸出，使得气道内充满带采样气体，关闭第一截断阀14，第二截断阀15打开，使得带采样气体从第二截断阀15的一端溢出，用采样瓶进行收集即可。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.页岩气勘查密封取样装置，包括支架(1)，其特征在于，所述支架(1)顶部通过螺丝固定有顶板(2)，且顶板(2)底部外壁通过螺丝固定有四个第一液压杆(3)，四个所述第一液压杆(3)底部外壁均通过螺丝固定有同一个安装板(4)，且安装板(4)顶部外壁中心处开设有安装槽，所述安装槽内壁套接有电动机(5)，且电动机(5)的输出轴通过联轴器连接有连杆(6)，所述安装板(4)底部外壁通过螺丝固定有套筒(7)，且套筒(7)内壁滑动连接有内管(8)，所述内管(8)侧壁底部开设有等距离分布的进气孔，所述内管(8)底部外壁沿圆心处设有平面轴承(9)，且平面轴承(9)底部外壁通过螺丝固定有钻头(10)，所述内管(8)外壁底部焊接有底板(11)，且底板(11)顶部外壁四角处均通过螺丝固定有第二液压杆(12)，四个所述第二液压杆(12)顶部均通过螺丝固定于安装板(4)底部外壁，所述顶板(2)顶部外壁通过螺丝固定有中均盒(13)，且中均盒(13)两侧均开设有第一气孔，两个所述第一气孔内壁均螺接有气管，且两个气管外壁分别对夹设置有第一截断阀(14)和第二截断阀(15)，其中一个所述气管连接有气泵(16)。

2.根据权利要求1所述的页岩气勘查密封取样装置，其特征在于，所述顶板(2)底部外壁中心处通过螺栓固定有电动推杆(17)，且电动推杆(17)底部外壁粘接有密封盘(18)。

3.根据权利要求1所述的页岩气勘查密封取样装置，其特征在于，所述安装板(4)顶部外壁位于安装槽和套筒(7)中间处开设有通孔，所述中均盒(13)底部外壁开设有第二气孔，所述通孔和第二气孔连接有同一个软管(23)。

4.根据权利要求1所述的页岩气勘查密封取样装置，其特征在于，所述内管(8)顶部底端粘接有第一密封圈(19)，所述套筒(7)底部内壁粘接有第二密封圈(20)，所述底板(11)底部外壁沿圆周出粘接有第三密封圈(21)。

5.根据权利要求1所述的页岩气勘查密封取样装置，其特征在于，所述钻头(10)顶部外壁设有连接柱，且连接柱顶部外壁中心处开设有多棱连接槽，所述连杆(6)底部外壁设有与多棱连接槽相适配的多棱柱(22)。

6.根据权利要求1所述的页岩气勘查密封取样装置，其特征在于，所述安装槽底部内壁中心处开设有安装孔，且安装孔内壁套接有轴承，所述电动机(5)的传动轴外壁与轴承内壁相套接。

7.根据权利要求1所述的页岩气勘查密封取样装置，其特征在于，所述第一液压杆(3)、电动机(5)、第二液压杆(12)、气泵(16)和电动推杆(17)均通过导线连接有开关，且开关通过导线连接有plc处理器，且plc处理器通过导线连接有电源。

技术总结
本实用新型公开了页岩气勘查密封取样装置，包括支架，所述支架顶部通过螺丝固定有顶板，且顶板底部外壁通过螺丝固定有四个第一液压杆，四个所述第一液压杆底部外壁均通过螺丝固定有同一个安装板，且安装板顶部外壁中心处开设有安装槽，所述安装槽内壁套接有电动机，且电动机的输出轴通过联轴器连接有连杆，所述安装板底部外壁通过螺丝固定有套筒，且套筒内壁滑动连接有内管，所述内管侧壁底部开设有等距离分布的进气孔，所述内管底部外壁沿圆心处设有平面轴承。本实用新型保障了气道内套筒和内管的密封性，保障了采样时装置与页岩石表面的密封性，装置在开始采样前能排出气道内多余空气，进而保障页岩气体数据源的精确。

技术研发人员：郭建波;罗高英;付育超;吴月;胡波
受保护的技术使用者：中南冶勘资源环境工程有限公司
技术研发日：2019.05.07
技术公布日：2020.05.19