【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及原位采集工具，尤其是涉及一种海底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具及采集方法。
技术介绍
1、目前，我国不同海域均存在大量带压力的浅层气地层，浅层气可能源于浅部地层的生物气或者深部地层的油藏气。浅层气的存在将对海洋工程造成多种不良影响，包括诱发地层下沉、海底滑坡等地质灾害，降低既有海洋结构物基础承载力，导致海洋结构物失稳或结构破坏，对浅层气勘察造成严重的安全隐患等。
2、浅部地层生物气的长期聚集与积累会导致浅层气的气压逐渐增加，目前发现的此类成因气体的最大气压约为0.6mpa；由于地层断裂或钻井漏失等原因，深部地层的油藏气可能会向浅部运移，经过长期的运移与积累同样会出现浅层气压力过大的情况，此类浅层气已在国内外调查中均有所发现。通常我们可以通过放气的手段释放已有生物气，以避免对后续海洋结构物建设的影响；但若浅层气源于深部油气藏，由于气体会源源不断地从深部地层向上运移，仅通过放气手段已不能完全满足后续海洋结构物建设的需求。
3、为此，需要在海洋结构物建设前，查明浅层气的来源和成因，那么就需要采用气体原位采集工具获取一定量的地层气体，再进一步通过实验室的气体成分测试以明确浅层气成因。
4、然而，气体成因的准确分析取决于获取气体的纯度，现有的气体获取方式中获取的气体夹杂空气，导致气体成因分析不精准；另外，在采用现有的气体获取方式时，在回收气体采集工具后气体会出现喷发现象，存在安全隐患。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目
2、本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一方面，本专利技术提供一种海底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，包括进气机构、储气组件以及抽排气组件；所述进气机构的一端插设于所述储气组件的一端，所述抽排气组件的第一端插设于所述储气组件背离所述进气机构的一端，靠近所述抽排气组件的第二端的外周壁与所述储气组件背离所述进气机构的一端密封连接，所述抽排气组件的第二端用于与探杆连接；所述抽排气组件通过电缆与外置的控制开关连接，所述控制开关用于控制所述抽排气组件进行抽气工作或排气工作；在采集浅层气前，排出所述进气机构内的空气，并在所述进气机构中的空隙内填充水；在采集浅层气时，所述抽排气组件用于将所述浅层气抽入所述储气组件内；在采集浅层气后，所述储气组件用于与集气袋连通，所述抽排气组件用于将所述储气组件内的所述浅层气排至所述集气袋内。
3、优选地，本专利技术提供的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，所述进气机构包括锥头与进气组件，所述锥头的大径端开设有螺纹孔，所述螺纹孔沿着所述锥头的中心线方向延伸，所述进气组件的一端旋拧于所述螺纹孔内，所述进气组件背离所述锥头的一端插设于所述储气组件背离所述探杆的一端。
4、优选地，本专利技术提供的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，所述进气组件包括连接杆、透水石以及至少一个用于防止水通过的透气膜，所述连接杆的第一端设置有螺纹杆，所述螺纹杆沿着所述连接杆的中心线方向延伸，所述螺纹杆与所述螺纹孔相适配，所述螺纹杆用于旋拧于所述螺纹孔内，所述透水石套设于所述连接杆的外周壁上，所述透水石的内周壁与所述连接杆的外周壁贴合；所述连接杆的外周壁上开设有至少一个用于含气地层中水与浅层气进入的进孔单元，且所述进孔单元位于所述透水石与所述连接杆的贴合处，所述连接杆背离所述螺纹杆的一端开设有连通孔，所述连通孔沿着所述连接杆的中心线方向延伸至所述透水石与所述连接杆的贴合处，所述进孔单元与所述连通孔连通以形成通道；所述透气膜盖设于所述连通孔远离所述螺纹杆的端部，且所述透气膜与所述连接杆背离所述螺纹杆的一端粘接。
5、优选地，本专利技术提供的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，所述进气组件还包括金属圆板，所述金属圆板盖设于所述透气膜背离所述连接杆的一侧，所述金属圆板与所述连接杆背离所述螺纹杆的一端螺栓连接，所述金属圆板上开设有出气孔，所述出气孔沿着所述金属圆板的中心线方向延伸、且贯通所述金属圆板，所述出气孔与所述连通孔对应设置，所述出气孔与所述连通孔连通。
6、优选地，本专利技术提供的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，所述进孔单元包括多个进孔，多个所述进孔均沿着所述连接杆的径向向内延伸，多个所述进孔绕着所述连接杆的周向间隔设置，多个所述进孔均与所述连通孔连通。
7、优选地，本专利技术提供的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，所述储气组件包括金属杆与单向进气阀，所述金属杆内沿着所述金属杆的中心线方向依次开设有安装腔、连通腔以及储气腔，所述安装腔通过所述连通腔与所述储气腔连通，所述单向进气阀设置于所述连通腔内，所述进气机构的一端插设于所述安装腔内，所述抽排气组件的一端插设于所述储气腔内，靠近所述抽排气组件的第二端的外周壁与所述金属杆背离所述进气机构的一端密封连接；所述金属杆的外周壁上开设有排气孔，所述排气孔沿着所述金属杆的径向延伸，所述排气孔与所述储气腔连通，所述排气孔内开设有内螺纹；在采集浅层气时，所述排气孔内旋拧有螺杆；在采集浅层气后，所述集气袋上的螺栓旋拧于所述排气孔内，所述集气袋与所述储气腔连通。
8、优选地，本专利技术提供的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，所述抽排气组件包括抽排气单元、加载器底座以及固定杆，所述抽排气单元插设于所述储气腔内，所述抽排气单元背离所述单向进气阀的一端与所述加载器底座连接，所述抽排气单元背离所述单向进气阀的一端与所述电缆连接，所述电缆远离所述抽排气单元的一端依次穿过所述加载器底座与所述探杆和所述控制开关连接；所述固定杆内开设有旋转通腔，所述加载器底座设置于所述旋转空腔内，所述加载器底座与所述旋转空腔的内周壁螺栓连接；所述固定杆的一端与所述金属杆背离所述进气机构的一端密封连接，所述固定杆背离所述金属杆的一端与所述探杆连接。
9、优选地，本专利技术提供的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，所述抽排气单元包括活塞与伸缩杆，所述伸缩杆的一端与所述活塞连接，所述伸缩杆背离所述活塞的一端与所述加载器底座连接，所述伸缩杆背离所述活塞的一端与所述电缆连接；所述活塞位于所述储气腔内，所述活塞的外周壁与所述储气腔的内周壁贴合，所述伸缩杆用于带动所述活塞沿着所述储气腔运动以实现抽气或排气工作。
10、另一方面，本专利技术提供一种如上述底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具的采集方法，包括以下步骤：
11、排出所述原位采集工具中的锥头内的空气，将所述锥头内的孔隙完全由水填充，在所述锥头外部套设薄塑料套，以防止水流失；
12、将所述原位采集工具与探杆连接；
13、通过静压装置将所述原位采集工具连续灌入至指定含气地层中，所述锥头的尖端处的所述薄塑料套破损脱落，含气地层中的气体和水会沿着所述原位采集工具中的通道进入所述原位采集工具内部，启动控制开关中的抽气功能，完本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种海底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，其特征在于：包括进气机构、储气组件以及抽排气组件；
2.根据权利要求1所述的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，其特征在于：所述进气机构包括锥头与进气组件，所述锥头的大径端开设有螺纹孔，所述螺纹孔沿着所述锥头的中心线方向延伸，所述进气组件的一端旋拧于所述螺纹孔内，所述进气组件背离所述锥头的一端插设于所述储气组件背离所述探杆的一端。
3.根据权利要求2所述的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，其特征在于：所述进气组件包括连接杆、透水石以及至少一个用于防止水通过的透气膜，所述连接杆的第一端设置有螺纹杆，所述螺纹杆沿着所述连接杆的中心线方向延伸，所述螺纹杆与所述螺纹孔相适配，所述螺纹杆用于旋拧于所述螺纹孔内，所述透水石套设于所述连接杆的外周壁上，所述透水石的内周壁与所述连接杆的外周壁贴合；
4.根据权利要求3所述的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，其特征在于：所述进气组件还包括金属圆板，所述金属圆板盖设于所述透气膜背离所述连接杆的一侧，所述金属圆板与所述连接杆背离所述螺纹杆的一端螺栓连接，所述金属圆板上开设有出
5.根据权利要求4所述的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，其特征在于：所述进孔单元包括多个进孔，多个所述进孔均沿着所述连接杆的径向向内延伸，多个所述进孔绕着所述连接杆的周向间隔设置，多个所述进孔均与所述连通孔连通。
6.根据权利要求1所述的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，其特征在于：所述储气组件包括金属杆与单向进气阀，所述金属杆内沿着所述金属杆的中心线方向依次开设有安装腔、连通腔以及储气腔，所述安装腔通过所述连通腔与所述储气腔连通，所述单向进气阀设置于所述连通腔内，所述进气机构的一端插设于所述安装腔内，所述抽排气组件的一端插设于所述储气腔内，靠近所述抽排气组件的第二端的外周壁与所述金属杆背离所述进气机构的一端密封连接；
7.根据权利要求6所述的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，其特征在于：所述抽排气组件包括抽排气单元、加载器底座以及固定杆，所述抽排气单元插设于所述储气腔内，所述抽排气单元背离所述单向进气阀的一端与所述加载器底座连接，所述抽排气单元背离所述单向进气阀的一端与所述电缆连接，所述电缆远离所述抽排气单元的一端依次穿过所述加载器底座与所述探杆和所述控制开关连接；
8.根据权利要求6所述的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，其特征在于：所述抽排气单元包括活塞与伸缩杆，所述伸缩杆的一端与所述活塞连接，所述伸缩杆背离所述活塞的一端与所述加载器底座连接，所述伸缩杆背离所述活塞的一端与所述电缆连接；
9.一种如权利要求1至8所述的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具的采集方法，其特征在于：包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具的采集方法，其特征在于：所述将所述原位采集工具中的储气腔内的气体排至集气袋内，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种海底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，其特征在于：包括进气机构、储气组件以及抽排气组件；
2.根据权利要求1所述的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，其特征在于：所述进气机构包括锥头与进气组件，所述锥头的大径端开设有螺纹孔，所述螺纹孔沿着所述锥头的中心线方向延伸，所述进气组件的一端旋拧于所述螺纹孔内，所述进气组件背离所述锥头的一端插设于所述储气组件背离所述探杆的一端。
3.根据权利要求2所述的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，其特征在于：所述进气组件包括连接杆、透水石以及至少一个用于防止水通过的透气膜，所述连接杆的第一端设置有螺纹杆，所述螺纹杆沿着所述连接杆的中心线方向延伸，所述螺纹杆与所述螺纹孔相适配，所述螺纹杆用于旋拧于所述螺纹孔内，所述透水石套设于所述连接杆的外周壁上，所述透水石的内周壁与所述连接杆的外周壁贴合；
4.根据权利要求3所述的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，其特征在于：所述进气组件还包括金属圆板，所述金属圆板盖设于所述透气膜背离所述连接杆的一侧，所述金属圆板与所述连接杆背离所述螺纹杆的一端螺栓连接，所述金属圆板上开设有出气孔，所述出气孔沿着所述金属圆板的中心线方向延伸、且贯通所述金属圆板，所述出气孔与所述连通孔对应设置，所述出气孔与所述连通孔连通。
5.根据权利要求4所述的底浅埋兆帕级浅层气用原位采集工具，其特征在于：所述进孔单元包括多个进孔，多个所述进孔均沿着所述连接杆的径向向内延伸，多个所述进孔绕着所述连接杆的周向间隔设置，多个所述进...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓海峰，姚志广，卫宪，杨岭，朱艳，祁磊，李春，华放，许浩，罗小桥，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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