專利名稱：井下巖屑取樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于井下巖屑取樣裝置，特別是涉及一種油氣鉆探過程中定點(diǎn)、 自動(dòng)、無遲到時(shí)間影響的巖屑取樣裝置。
背景技術(shù)：
目前，公知的巖屑錄井儀均在地面收集巖屑，然后通過對遲到時(shí)間的計(jì)算來判斷 上返巖屑破碎前的埋深，巖屑遲到時(shí)間的準(zhǔn)確性直接影響到巖屑剖面歸位與測量深度的誤 差。已有專利號為92200646. 6、200820302570. 6等專利報(bào)道了地面巖屑錄井的現(xiàn)狀。而 在國家知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索的網(wǎng)站及相關(guān)網(wǎng)站上沒有檢索到在井下對巖屑取樣相關(guān)的專 利技術(shù)。地面取得巖屑并對巖屑分析的錄井方法存在的致命缺陷在于遲到時(shí)間的計(jì)算存 在較大的誤差，這使得巖屑錄井資料的質(zhì)量大打折扣，無論是依據(jù)錄井資料所作的地質(zhì)錄 井柱狀剖面圖還是依據(jù)錄井資料做的地球化學(xué)分析，它們的代表性和對比性都比較差。這 是因?yàn)樵诘叵卤淮蛩榈膸r屑隨泥漿上返的過程中因巖屑顆粒間密度不同而形成重力分異 作用；泥漿上返過程中壓力降低；巖屑顆粒的形態(tài)大小不同；部分井段可能的井漏；部分井 段井徑變化導(dǎo)致泥漿形成渦流；另外，隨著鉆井深度的增加，泥漿泵的負(fù)荷也加大，泥漿泵 不能發(fā)揮到它的額定功率，也即排量達(dá)不到它的標(biāo)準(zhǔn)排量等一系列因素影響。這些因素都 影響著遲到時(shí)間的計(jì)算結(jié)果，使原本位于不同層系的巖屑混合在一塊，降低了巖屑的代表 性。在一些深井、超深井的鉆探過程中，由于井深大，遲到時(shí)間長，使得遲到時(shí)間的誤差相應(yīng) 增大，導(dǎo)致巖屑錄井資料的質(zhì)量更差。在中國東部的大部分油田，油田已經(jīng)進(jìn)入開發(fā)的中后 期，鉆井、測井和錄井資料要求更加精細(xì)，而巖屑錄井資料的精度遠(yuǎn)跟不上開發(fā)所需要的精 度，以致在通常情況下棄用錄井?dāng)?shù)據(jù)而采用其它資料進(jìn)行地質(zhì)研究，有時(shí)為了得到井下直 觀的資料，不得不采用昂貴而又費(fèi)時(shí)的取心技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種井下巖屑取樣器，其能徹底地解決現(xiàn)有錄井技術(shù)存在的 遲到時(shí)間誤差較大的問題，從而大大提高巖屑錄井精度，實(shí)現(xiàn)巖屑?xì)w位精確度高、巖屑不混 雜，并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、定點(diǎn)隨鉆巖屑取樣；與取芯相比，減少了起下鉆，無需影響生產(chǎn)鉆進(jìn)，減 輕了勞動(dòng)量，提高了純鉆時(shí)間。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種井下取樣器，其特征是在鉆頭附近連接一特 殊的井筒。該井筒主要由外筒、內(nèi)筒、電機(jī)、瞬間放電開關(guān)、巖屑取樣袋、控制帽以及帶鐮刀 狀剎車閥的繼電器、控制電路等組成。其原理是通過位于外筒內(nèi)頂部的電機(jī)的齒輪咬合內(nèi)筒的齒輪帶動(dòng)內(nèi)筒活動(dòng)，內(nèi)筒 通過連接在其下部的提取爪推開外筒下部的控制帽提取到外筒下部的疊放取樣袋中的最 上面的一個(gè)取樣袋，電機(jī)正轉(zhuǎn)提升內(nèi)筒，當(dāng)內(nèi)筒觸動(dòng)瞬間放電開關(guān)后，內(nèi)筒上的提取爪控制 取樣袋靜止一段時(shí)間，泥漿中的巖屑開始進(jìn)入到取樣袋中，隨著取樣袋中巖屑的逐漸充滿， 在時(shí)間觸發(fā)器555IC的作用下，帶鐮刀狀剎車閥的繼電器接通電機(jī)并且釋放鐮刀狀的剎車閥，電機(jī)接通并繼續(xù)正轉(zhuǎn)，位于外筒上的卸載爪從內(nèi)筒下提取爪之間彈出控制住取樣袋，以 免取樣袋跟隨提取爪繼續(xù)上升，隨著內(nèi)筒繼續(xù)上升，位于外筒上的卸載爪進(jìn)一步彈出并將 取樣袋上的小金屬環(huán)擠壓變形。當(dāng)電機(jī)到達(dá)頂部，頂開繼電器KM2接點(diǎn)，電機(jī)斷電，內(nèi)筒在 彈簧的作用下回返，推開外筒上的卸載爪便可以釋放已經(jīng)包裝好的巖屑取樣袋了，裝有巖 屑的取樣袋隨泥漿上返到地表，地面工作人員便可以將其收集并加以分析。本發(fā)明有益效果是實(shí)現(xiàn)了井下自動(dòng)取樣，從根本上解決了巖屑錄井存在遲到時(shí) 間誤差的影響，使得巖屑取樣基本能夠和測井資料一樣準(zhǔn)確，在利用本發(fā)明所取得的巖屑 完全可以用來巖性描述、礦物分析、劃分對比地層等一系列的地質(zhì)應(yīng)用，以及對常規(guī)錄井資 料進(jìn)行校正，同時(shí)也是對費(fèi)時(shí)又費(fèi)力的取心技術(shù)的有利補(bǔ)充。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的主體示意2是本發(fā)明的內(nèi)筒示意3是本發(fā)明的帶鐮刀狀剎車閥的繼電器示意4是本發(fā)明的瞬間放電開關(guān)示意5是本發(fā)明連接在內(nèi)筒上的提取爪的示意6是本發(fā)明的外筒上卸載爪的示意7是本發(fā)明的取樣袋的示意8是本發(fā)明的控制帽的示意9是本發(fā)明的電路原理中1.取樣筒底，2.外筒，3.彈簧，4.彈簧板，5.小金屬環(huán)，6.三角鼻狀帽，7.泥 漿進(jìn)樣口，8.犁狀彈片，9.提取爪桿，10.弧形空心柱體，11.泥漿出樣口，12.泥漿擋板， 13.彈簧，14.電機(jī)，15.鐮刀狀的剎車閥，16.繼電器KM2接點(diǎn)，17.瞬間放電開關(guān)帽，18.泥 漿下行管，19.常開接點(diǎn)，20.線圈，21.電磁鐵，22.底座，23.接主電路，24.轉(zhuǎn)軸，25.不 對稱齒，26.固定板，27.復(fù)位彈簧，28.常閉接點(diǎn)，29.瞬間放電開關(guān)底座，30.放電觸頭， 31.彈簧，32.放電端，33.固定板，34.小楔形體，35.小長方體，36.編織袋，37.取樣袋編 號，38.彈簧，39.固定板，40.大楔形體，41.小楔形體。下面是對本發(fā)明結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明提供的一種井下取樣器，其特征是在鉆頭附近連接一特殊的井筒。該井筒 主要由外筒2、內(nèi)筒(圖2)、電機(jī)14、瞬間放電開關(guān)(圖4/S1)、巖屑取樣袋(圖7)、控制帽 (圖8)以及帶鐮刀狀剎車閥的繼電器(圖3/KM1)、控制電路(圖9)等組成。外筒2由泥漿下行管18、卸載爪(圖6)、泥漿擋板12、泥漿進(jìn)樣口 7及泥漿出樣口 11等組成。泥漿下行管18位于外筒2的壁內(nèi)，泥漿下行管18主要作用是向鉆頭輸送泥漿， 泥漿進(jìn)樣口 7及泥漿出樣口 11的作用在于控制和引導(dǎo)流入井筒內(nèi)泥漿的流速和流量，同時(shí) 外筒2的直徑在泥漿進(jìn)出口段加大，并且在泥漿進(jìn)樣口 7處加大段呈漏斗口向下的漏斗狀， 在泥漿出樣口 11處加大段也呈漏斗口朝下的漏斗狀，這使得巖屑能夠順利進(jìn)出井筒，又方 便起下鉆。位于外筒2上的卸載爪(圖6)有一犁狀彈片8，該犁狀彈片8上有一大一小的 背對的楔形體40和41，當(dāng)內(nèi)筒(圖幻攜帶取樣袋(圖7)上升到合適位置——觸動(dòng)瞬間放電開關(guān)(圖3)/Si時(shí)，犁狀彈片8彈出，犁狀彈片8上的較大楔形體40阻止取樣袋(圖7) 繼續(xù)上升，使得取樣袋(圖7)與內(nèi)筒(圖2)上的提取爪(圖5)分離，同時(shí)由于較小楔形 體41的存在，取樣袋(圖7)也不會(huì)向下脫落出來。當(dāng)內(nèi)筒(圖2)及提取爪(圖5)繼續(xù) 上升，外筒2上的卸載爪(圖6)的犁狀彈片8進(jìn)一步彈出，并且犁狀彈片8的彈力將取樣 袋(圖7)下的小金屬環(huán)5擠壓變形至收縮，使取樣袋(圖7)取樣后密封包裝，避免了與取 樣袋(圖7)外的巖屑混雜。在外筒2底部的取樣筒底1上的彈簧3控制的彈簧板4上疊 放有取樣袋(圖7)，并且通過位于外筒2上的控制帽(圖8)的三角鼻狀帽6的共同作用控 制取樣袋(圖7)的活動(dòng)。在泥漿擋板12的阻擋下，泥漿中的大部分巖屑不能通過泥漿擋 板12進(jìn)入到內(nèi)筒(圖2)和外筒2的上部空間，以免巖屑影響電機(jī)14等的正常運(yùn)行。內(nèi)筒(圖幻主體由一個(gè)帶蓋的弧形空心柱體10組成，該弧形空心柱體10在外筒 2的泥漿進(jìn)出樣口一側(cè)為缺口，使泥漿能順利地進(jìn)出內(nèi)筒(圖2)，當(dāng)泥漿上返到達(dá)取樣器上 部的泥漿擋板12處時(shí)，由于泥漿擋板12的阻擋，使泥漿只能通過外筒2的泥漿出樣口 11 流出而不會(huì)使泥漿竄入內(nèi)筒(圖2)和外筒2的上部空間中?；⌒慰招闹w10的頂部為一 帶孔的蓋，是彈簧13的作用在內(nèi)筒(圖2)著力點(diǎn)，同時(shí)使得內(nèi)筒(圖2)活動(dòng)在一個(gè)壓力 平衡的系統(tǒng)中，而不會(huì)形成憋壓。在弧形空心柱體10的下部連接著提取爪(圖幻，提取爪 (圖幻自身彈力的作用下，保持著微向外張開的趨勢，在提取爪(圖幻提取爪桿9上有一 小楔形體；34和一小長方體35，當(dāng)提取爪(圖5)下到取樣袋(圖7)存放處，即控制取樣袋 (圖7)活動(dòng)的控制帽(圖8)的三角鼻狀帽6下部，提取爪(圖5)推開控制取樣袋(圖7) 活動(dòng)的控制帽(圖8)的三角鼻狀帽6，取樣袋(圖7)被彈簧3作用的彈簧板4頂入提取 爪(圖幻的這一楔形體34和小長方體35間，由于小楔形體34和一小長方體35的間隔正 好為取樣袋(圖7)的小金屬環(huán)5的高度，這就能實(shí)現(xiàn)每次只取一個(gè)取樣袋(圖7)的目標(biāo)。 當(dāng)內(nèi)筒(圖2)提升時(shí)，由于小楔形體34和小長方體35的共同作用，取樣袋(圖7)上的小 金屬環(huán)5固定在小楔形體34和小長方體35間，并隨著內(nèi)筒(圖2)向上提升。瞬間放電開關(guān)(圖4/S1)由瞬間放電開關(guān)帽17、瞬間放電開關(guān)底座29、放電觸頭 30、彈簧31、放電端32、固定板33等組成。彈簧31通過彈力恢復(fù)推動(dòng)瞬間放電開關(guān)帽17 活動(dòng)并帶動(dòng)放電觸頭30觸及放電端32放電，使時(shí)間觸發(fā)器555IC的2和6端變?yōu)榈碗妷海?而輸出端3輸出高電壓；隨著電路對555IC的2和6端的充電，使得輸入端2電壓升高，輸 出端3輸出低電壓。巖屑取樣袋(圖7)是由網(wǎng)格大小與鉆井巖屑顆粒合適的材料編織而成，即巖屑 編織袋36的網(wǎng)格大小比普通巖屑顆粒略?。蝗哟?圖7)上編織袋36印有編號37，編織 袋36編織于輕質(zhì)易變形金屬環(huán)5上，一般為用小鋁環(huán)即可。巖屑取樣袋(圖7)的大小應(yīng) 小于鉆桿和井徑間的環(huán)形空間，另外保證裝有巖屑的巖屑取樣袋(圖7)能上返的因素是 泥漿的排量，根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，一般泥漿的排量為2. 0-2. an7min，在這個(gè)排量下，對于普通泥 漿的密度和粘度是來說，足以使質(zhì)量為100克的巖塊上返到地面。一般大小的鉆頭直徑為 216mm(31 Imm的較少)，鉆桿直徑為127mm，由此，井下環(huán)形空間的最大間距為89mm，若鉆桿 在井下居中，則間距僅有44. 5mm，所以巖屑取樣袋(圖7)的直徑最好不超過40mm，另外，取 樣袋太大影響容易被鉆桿卡住，導(dǎo)致泥漿回路被堵，發(fā)生事故，所以建議取樣袋(圖7)的直 徑約為30mm，取樣袋(圖7)上編織袋36的深度為50mm，所以編織袋36中的最大容量不超 過91克(按最大圓柱體算得，公式為m= P X π XDXH/4。式中m為所收集的巖屑質(zhì)量；P為巖屑密度，取2. 6g/cm3 ；D為取樣袋的直徑，為30mm ；H為編織袋的深度，為50mm)?？刂泼?圖8)是由一個(gè)三角鼻狀帽6和彈簧38等組成，在彈簧38的作用下，三 角鼻狀帽6被頂出，由三角鼻狀帽6的直立端控制著疊放取樣袋(圖7)的活動(dòng)，而平緩端 則有利于提取爪(圖5)向下運(yùn)動(dòng)推開三角鼻狀帽6并抓取到取樣袋(圖7)。帶鐮刀狀剎車閥的繼電器KMl (圖3)包括鐮刀狀的剎車閥15、不對稱齒25、轉(zhuǎn)軸 M、線圈20、電磁鐵21、復(fù)位彈簧27、常開接點(diǎn)19和常閉接點(diǎn)觀等組成。鐮刀狀的剎車閥 15上有不對稱齒25，當(dāng)線圈20通電后，電磁鐵21吸合，常開接點(diǎn)19接通，常閉接點(diǎn)觀打 開，電機(jī)主路斷電，鐮刀狀的剎車閥15繞轉(zhuǎn)軸M轉(zhuǎn)動(dòng)。剎車閥15上不對稱齒25咬住電機(jī) 14的齒輪，以防止電機(jī)14反轉(zhuǎn)。控制電路(圖9)的連接方式為電源接入Vcc端連接開關(guān)K2，開關(guān)K2連接啟動(dòng) 開關(guān)S，啟動(dòng)開關(guān)S與繼電器KM2的常開接點(diǎn)并聯(lián)后，再串聯(lián)繼電器KM2，繼電器KM2連接保 護(hù)接地電阻R3和可變電阻Rl，可變電阻Rl連接555IC的4和8端以及電感L，電感L連接 瞬間放電開關(guān)Si/(圖3)和電容C以及555IC的2和6端，Sl和電容C再接地，555IC的 1端接地，3端接帶鐮刀狀剎車閥的繼電器ΚΜ1/(圖3)，帶鐮刀狀剎車閥的繼電器ΚΜ1/(圖 3)連接電阻R2，電阻R2接地；在電機(jī)主路中，繼電器KM2和帶鐮刀狀剎車閥的繼電器KMl/ (圖3)串聯(lián)接在電機(jī)14上。
具體實(shí)施例方式實(shí)施方案一在下鉆前，先按取樣袋(圖7)的編號37順序從井筒的底部存放入外筒2內(nèi)，并記 錄好取樣袋(圖7)的編號37順序。在鉆進(jìn)過程中，為了能精確地控制內(nèi)筒(圖2、活動(dòng)以 及滿足巖屑取樣的需要，連接外筒2頂端和內(nèi)筒(圖幻頂部的彈簧13的彈力恢復(fù)恰好能使 內(nèi)筒(圖2)下部的提取爪(圖5)下至到取樣袋(圖7)疊放處，并把用于控制取樣袋(圖 7)活動(dòng)的控制帽(圖8)的三角鼻狀帽6頂開，使疊放的取樣袋(圖7)中正好有一個(gè)取樣 袋(圖7)進(jìn)入提取爪(圖幻的里。在疊放的取樣袋(圖7)有一彈簧3控制的彈簧板4， 使內(nèi)筒(圖2、下部的提取爪(圖幻每次取完取樣袋(圖幻后，下一個(gè)取樣袋(圖7)又 能到達(dá)控制帽(圖8)處。在圖9電路Vcc端輸入恒定電壓，斷開Kl，閉合K2，當(dāng)要取樣時(shí)接通開關(guān)S，記錄 取樣袋(圖7)的疊放次序和取樣次數(shù)以及當(dāng)前的取樣器的深度(取樣器的深度=井底的 深度-鉆頭至取樣器間的長度)。當(dāng)S閉合后，繼電器KM2吸合，電路通電，電機(jī)14開始正 轉(zhuǎn)。內(nèi)筒(圖2、被提升，連接在弧形空心柱體10上的提取爪(圖幻的小楔形體34和小 長方體35提取到一個(gè)取樣袋(圖7)上升，當(dāng)取樣袋(圖7)上升到泥漿進(jìn)樣口 7位置時(shí)， 由于瞬間放電開關(guān)帽17卸去內(nèi)筒(圖2)的阻擋，彈簧31通過彈力恢復(fù)推動(dòng)瞬間放電開關(guān) Sl (圖3)的瞬間放電開關(guān)帽17活動(dòng)。瞬間放電開關(guān)Sl (圖3)在彈簧31的作用下活動(dòng)，在活動(dòng)過程中放電觸頭30觸及 放電端32，使得時(shí)間觸發(fā)器555IC的輸入端2的電壓降低，時(shí)間觸發(fā)器555IC的輸入端2 立即變?yōu)榈碗妷?，則輸出端3輸出高電壓，位于電機(jī)14齒輪處的帶鐮刀狀剎車閥的繼電器 KMl(圖3)的電磁鐵21吸合，而接通電機(jī)14的帶鐮刀狀剎車閥的繼電器KMl(圖3)的常 閉接點(diǎn)28斷開，電機(jī)14斷電停止轉(zhuǎn)動(dòng)，帶鐮刀狀剎車閥的繼電器KMl (圖3)的上鐮刀狀的剎車閥15圍繞轉(zhuǎn)軸對轉(zhuǎn)動(dòng)，使得帶鐮刀狀剎車閥的繼電器KMl (圖3)上鐮刀狀的剎車閥 15的不對稱齒25咬住電機(jī)14齒輪，防止電機(jī)14在內(nèi)筒(圖2)頂部彈簧13的彈力作用 下發(fā)生反轉(zhuǎn)。通過設(shè)置時(shí)間觸發(fā)器555IC電路中電感L和電容C的大小來確定時(shí)間觸發(fā)器 的輸出端3輸出高電壓的時(shí)間長短，也就是帶鐮刀狀剎車閥的繼電器KMl (圖3)的延 遲時(shí)間，進(jìn)而確定內(nèi)筒(圖2)的停留時(shí)間，即取樣袋(圖7)的取樣時(shí)間。隨著電感L和電 容C對觸發(fā)器555IC輸入端2側(cè)的充電，輸入端2的電壓升高，當(dāng)達(dá)到輸入端2的最高電壓 的2/3時(shí)，輸出端3即輸出低電壓，位于電機(jī)14齒輪處的帶鐮刀狀剎車閥的繼電器KMl (圖 3)的電磁鐵21釋放，鐮刀狀剎車閥15繞帶鐮刀狀剎車閥的繼電器KMl (圖3)的轉(zhuǎn)軸M轉(zhuǎn) 動(dòng)，鐮刀狀剎車閥15放開，同時(shí)電機(jī)14主路得以接通，電機(jī)14繼續(xù)正轉(zhuǎn)，內(nèi)筒(圖2)被拉 升，卸載爪(圖6)的犁狀彈片8進(jìn)一步彈出，使得取樣袋(圖7)的金屬環(huán)5被卸載爪(圖 6)的大楔形體40和小楔形體41夾住，取樣袋(圖7)被卸載爪(圖6)的大楔形體40和小 楔形體41控制不動(dòng)，隨著內(nèi)筒(圖幻的繼續(xù)提升，使得取樣袋(圖7)的金屬環(huán)5被犁狀 彈片8的彈力擠壓變形收攏，這樣就完成了取樣袋(圖7)的井下打包任務(wù)。當(dāng)內(nèi)筒(圖2) 提升到頂部，推開繼電器KM2的接點(diǎn)16后，電機(jī)14斷電，并且在頂部彈簧13彈力的作用下， 電機(jī)14發(fā)生反轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)內(nèi)筒(圖幻復(fù)位返回，使得固定在內(nèi)筒(圖幻下端的提取爪(圖 5)復(fù)位到底部的取樣袋(圖7)存放處，即控制帽(圖8)的三角鼻狀帽6下部。在電機(jī)14 向下運(yùn)行的過程中，推開卸載爪(圖6)，釋放收集有巖屑的取樣袋(圖7)。取樣袋(圖7) 從井筒的泥漿出樣口 11進(jìn)入泥漿循環(huán)液中，隨泥漿液上返至地表，地面工作人員收集到上 返的取樣袋(圖7)，并對取樣袋(圖7)中的樣品進(jìn)行記錄分析處理。完成一次取樣后自動(dòng) 停止，當(dāng)再一次接通開關(guān)S，取樣器重新開始取樣，這樣實(shí)現(xiàn)了取樣器的半自動(dòng)取樣。當(dāng)內(nèi)筒(圖2)復(fù)位到底部，提取爪(圖5)的提取爪桿9推開控制帽(圖8)的三 角鼻狀帽6，連接在內(nèi)筒(圖2)上的提取爪(圖5)伸入到取樣袋(圖7)與外筒2的空隙 間，取樣袋(圖7)及取樣袋的小金屬環(huán)5在彈簧3推動(dòng)彈簧板4的作用下，使得最上面的 取樣袋(圖7)的小金屬環(huán)5被擠入到提取爪(圖幻的小楔形體34和小長方體35之間， 當(dāng)下一次啟動(dòng)電機(jī)14時(shí)，連接在弧形空心柱體10上提取爪(圖幻提取最上部的一個(gè)取樣 袋(圖7)上升。實(shí)施方案二 在圖9電路V端接入鉆測電信號，斷開K2，閉合K1，當(dāng)鉆至異常信號帶使產(chǎn)生伺服 電壓V驅(qū)動(dòng)整個(gè)電路，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)巖屑取樣。記錄取樣袋(圖7)的疊放次序和取樣次數(shù)以 及產(chǎn)生伺服電壓時(shí)取樣器的深度(取樣器的深度=井底的深度-鉆頭至取樣器間的長度)。 取樣過程與實(shí)施方案一一致。
權(quán)利要求
1.一種井下巖屑取樣器，其包括外筒O)、內(nèi)筒(圖2)、電機(jī)(14)、瞬間放電開關(guān)(圖 4/S1)、提取爪(圖5)、卸載爪(圖6)、巖屑取樣袋(圖7)、控制帽(圖8)以及帶鐮刀狀剎 車閥的繼電器(圖3/KM1)；其特征是位于外筒(2)內(nèi)頂部的電機(jī)(14)通過齒輪咬合帶動(dòng) 外筒O)中的內(nèi)筒(圖2)活動(dòng)，內(nèi)筒(圖2)通過連接在其下部的提取爪(圖5)頂開外筒 (2)下部的控制帽(圖8)提取到控制帽(圖8)下部的取樣袋(圖7)，瞬間放電開關(guān)(圖 4/S1)和卸載爪(圖6)位于外筒(2)上，外筒(2)頂部電機(jī)(14)上的帶鐮刀狀剎車閥的繼 電器(圖3)有一鐮刀狀的剎車閥(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述井下巖屑取樣器，其控制電路連接方式為電源接入(Vcc)端 連接開關(guān)(K2)，開關(guān)(K2)連接啟動(dòng)開關(guān)(S)，啟動(dòng)開關(guān)(S)與繼電器(KM2)的常開接點(diǎn)并 聯(lián)后，再串聯(lián)繼電器(KM2)，繼電器(KM2)連接保護(hù)接地電阻(R3)和可變電阻(Rl)，可變電 阻(Rl)連接的4和8端以及電感(L)，電感(L)連接瞬間放電開關(guān)(Si/圖4)和電 容(C)以及555IC的2和6端，瞬間放電開關(guān)(Si/圖4)和電容(C)分別接地，555IC的1 端接地，3端接帶鐮刀狀剎車閥的繼電器(KMl/圖3)，帶鐮刀狀剎車閥的繼電器(KMl/圖3) 連接電阻(R2)，電阻(R2)接地；在電機(jī)主路中，繼電器(KM2)和帶鐮刀狀剎車閥的繼電器 (KMl/圖3)串聯(lián)接在電機(jī)(14)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述外筒(2)，由泥漿下行管(18)、卸載爪(圖6)、泥漿進(jìn)樣口(7)、 泥漿出樣口(11)和取樣筒底⑴組成。其特征為泥漿下行管(18)位于外筒(2)壁內(nèi)，外 筒(2)直徑在泥漿進(jìn)出口段擴(kuò)大，并且在泥漿進(jìn)樣口(7)和泥漿出樣口(11)處擴(kuò)大段呈漏 斗口向下的半漏斗狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述內(nèi)筒(圖幻，其主體由一個(gè)帶蓋的弧形空心柱體(10)組成，內(nèi) 筒(圖2)在其下部連接提取爪(圖5)。內(nèi)筒(圖2)通過與電機(jī)(14)齒輪咬合連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述瞬間放電開關(guān)(圖4/S1)，由瞬間放電開關(guān)帽(17)、瞬間放電開 關(guān)底座( )，放電觸頭(30)，彈簧(31)，放電端(32)，固定板(3 組成，彈簧(31)通過彈 力恢復(fù)推動(dòng)瞬間放電開關(guān)帽(17)活動(dòng)并帶動(dòng)放電觸頭(30)觸及放電端(32)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和4所述提取爪(圖幻，其由提取爪桿(9)、小楔形體(34)、小長方 體(35)組成。其特征為小楔形體(34)位于提取爪(圖5)末端，小楔形體(34)與小長方 體(35)的間隔為取樣袋小金屬環(huán)(5)的高度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述卸載爪(圖6)，其由犁狀彈片(8)、大楔形體GO)、小楔形 體Gl)組成，其特征為大楔形體GO)與小楔形體Gl)背對固定于犁狀彈片(8)上，大楔 形體GO)與小楔形體Gl)的間隔為取樣袋小金屬環(huán)(5)的高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述巖屑取樣袋(圖7)，其由編織袋(36)、取樣袋編號(37)和小金 屬環(huán)(5)組成，其特點(diǎn)是印有取樣袋編號(37)的編織袋(36)編織在小金屬環(huán)(5)上，小 金屬環(huán)(5)為質(zhì)輕易變形的鋁質(zhì)材料制成，編織袋(36)的外形為直徑約為30mm的近橢球 形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述控制帽(圖8)，其由一個(gè)三角鼻狀帽(6)、彈簧(38)和固定板 (39)組成，其特征為固定板(39)和三角鼻狀帽(6)間的彈簧(38)控制著位于外筒(2)上 的三角鼻狀帽(6)的活動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶鐮刀狀剎車閥的繼電器(圖3)，其包括鐮刀狀的剎車閥 (15)、不對稱齒(25)、轉(zhuǎn)軸(M)、線圈(20)、電磁鐵(21)、復(fù)位彈簧(27)、常開接點(diǎn)(19)和常閉接點(diǎn)(觀)，其特征是鐮刀狀的剎車閥(1 在電磁鐵吸合過程中繞固定轉(zhuǎn)軸 (24)轉(zhuǎn)動(dòng)，剎車閥(15)上的不對稱齒05)與電機(jī)(14)的齒輪相互咬合，防止電機(jī)(14)反轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種井下巖屑取樣器，為一段特殊的井筒，其外筒(2)內(nèi)有一內(nèi)筒(圖2)，通過內(nèi)筒(圖2)以及位于內(nèi)筒(圖2)下端與內(nèi)筒(圖2)連接于一體的提取爪(圖5)的小楔形體(34)和小長方體(35)來提取取樣袋(36)，在內(nèi)筒(圖2)攜帶取樣袋(36)上升到一定高度，即泥漿進(jìn)樣口(7)處，觸發(fā)時(shí)間觸發(fā)器555IC的開關(guān)(S1/圖4)，使巖屑取樣袋(36)中收集到巖屑，時(shí)間觸發(fā)器555IC復(fù)位后，內(nèi)筒(圖2)繼續(xù)上升，外筒內(nèi)壁上的卸載爪(圖6)上有兩個(gè)背對的小楔形體(40和41)使取樣袋的小金屬環(huán)(5)變形收縮，使得進(jìn)入到取樣袋(36)中的巖屑與泥漿中巖屑分離。實(shí)現(xiàn)井下自動(dòng)取樣。
文檔編號E21B49/02GK102140914SQ201010120149
公開日2011年8月3日 申請日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者于占清, 劉敏, 盧雙舫, 張學(xué)娟, 徐楠, 王民, 田明峰, 薛海濤 申請人:劉敏