天然气水合物孔底冷冻取样器及其取样方法

摘要

本发明涉及一种钻探取样器和取样方法，尤其是用于海底或陆地永冻层天然气水合物保真取芯取样器及其取样方法。天然气水合物孔底冷冻取样器是由制冷部分、低温控制部分和冷冻保温样品三部分构成。采用液氮为冷冻剂，乙二醇为载冷剂在孔底冷冻水合物样品，液氮预先储存在取样器中，低温控制模块控制液氮注入载冷剂的时间，使载冷剂温度始终保持低于-30℃以下抑制水合物样品分解。解决了目前水合物取样器单纯主动式保压取芯的缺陷，通过外部冷源在孔底降低水合物样品温度来抑制水合物分解，采用主动式降温的方法降低水合物临界分解压力，无需保压，实现被动式降压维持水合物的稳定性，方法简单，易获得保真程度较高的天然气水合物芯样。

主权项

一种天然气水合物孔底冷冻取样器，包括打捞器、绳索取芯机构、制冷部分、低温控制部分和冷冻保温样品构成，其特征在于，制冷部分是由上接手(3)通过螺纹与制冷蓄能罐(5)连接，低温控制部分是由温度传感器(15)通过温度传感器信号线(13)、低温控制模块(8)、温控信号线(19)与温控电磁阀(20)连接，开关传感器(9)通过开关传感器信号线(10)与低温控制模块(8)连接，磁铁环(6)嵌装在外管(2)的内壁上，温度传感器(15)和温度传感器信号线(13)的外部设有温度传感器保护管(14)，低温控制模块(8)嵌装在三通道接手(12)的中部，密封盖(7)盖在其上，密封盖(7)通过螺纹与三通道接手(12)连接，冷冻保温样品部分是由载冷剂底盖(17)下端通过螺纹连接保温衬管(22)的下部，保温衬管(22)的上部通过螺纹与三通道接手(12)连接构成载冷剂空腔(16)，载冷剂空腔(16)的中部贯通设有岩芯管腔(26)，岩芯管腔(26)与载冷剂空腔(16)之间为岩芯管(24)和半合管(25)，液氮注入管(23)的上端通过温控电磁阀(20)与制冷蓄能罐(5)连接，液氮注入管(23)的中段呈螺旋型置于载冷剂空腔(16)中，并与设在岩芯管腔(26)上部的排气阀(21)连通。