本發(fā)明涉及二氧化碳地質封存領域，具體而言，涉及一種二氧化碳地質封存工程應用中地下流體的co2地質封存的取樣裝置及其操作方法。

背景技術：

1、深井取樣是一種在地下深層地層流體中常用的方法，通過采集地下水等流體樣品，可以為地下水資源勘探、地質環(huán)境調查等提供重要數(shù)據(jù)支持。然而，目前現(xiàn)有的深井取樣裝置存在著一些局限性。

2、深井取樣裝置需要將取樣裝置從井口下放到井底進行取樣，因此，其結構需要考慮裝置的尺寸和重量限制，所以此裝置的尺寸、容積、重量通常較小，這限制了取樣容量的多少。所以現(xiàn)有深井取樣裝置通過管道將取樣樣品送至地面進行分析，而取樣容量太小，不能滿足大量取樣樣品的檢測分析研究需求。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種co2地質封存的取樣裝置及其操作方法，以解決現(xiàn)有技術中的取樣容量太小，不能滿足大量取樣樣品的檢測分析需求的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種co2地質封存的取樣裝置，安裝在井中的套管中，取樣裝置包括：第一封隔器；第二封隔器，與第一封隔器沿豎直方向間隔設置，第二封隔器、第一封隔器及套管之間圍成取樣空間；推送管，穿設在第一封隔器上并與取樣空間連通；取樣管，取樣管穿設在第一封隔器和第二封隔器上，取樣管的第一端由第二封隔器伸入至取樣空間內(nèi)，取樣管的第二端由下至上穿過第二封隔器，取樣管上設置有連通取樣空間和第二封隔器下方的進液孔。

3、進一步地，取樣裝置還包括連接在進液孔處的進樣管，進樣管位于第二封隔器的下方，進樣管上設置有單向閥，單向閥允許套管中的取樣樣品由進樣管的下方進入至進液孔中。

4、進一步地，取樣管包括沿水平方向間隔設置的第一管段及第二管段，取樣管還包括連接在第一管段及第二管段之間的中間管段，第一管段由第二封隔器伸入至取樣空間內(nèi)，第二管段穿設在第一封隔器和第二封隔器上，進液孔設置在中間管段上。

5、進一步地，第一管段和第二管段平行設置或者傾斜設置。

6、進一步地，當?shù)谝还芏魏偷诙芏纹叫性O置時，第一管段的下端至第二封隔器之間具有第一距離，第二管段的下端至第二封隔器之間具有第二距離，第二距離小于或者等于第一距離。

7、進一步地，中間管段為u形或者螺旋形。

8、進一步地，第二封隔器上設置有壓力傳感器，壓力傳感器用于檢測取樣空間內(nèi)的壓力，取樣裝置還包括與壓力傳感器連接的控制器。

9、進一步地，取樣管上設置有流量傳感器，流量傳感器用于檢測取樣管內(nèi)的取樣樣品的流量，流量傳感器與控制器連接。

10、進一步地，第一封隔器上設置有溫度傳感器，溫度傳感器用于檢測取樣空間內(nèi)的溫度，溫度傳感器與控制器連接。

11、根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種取樣裝置的操作方法，使用上述的取樣裝置進行操作，取樣裝置的操作方法包括以下步驟：將取樣裝置放入至地下深層地層流體中，部分地下深層地層流體進入至取樣裝置的取樣空間中以形成待檢測分析的取樣樣品；使用惰性氣體氮氣或者氬氣將取樣空間中的取樣樣品推送至取樣裝置的取樣管中，再經(jīng)過取樣管推送至地面上；或者，使用負壓將取樣空間中的取樣樣品吸入至取樣裝置的取樣管中，再經(jīng)過取樣管吸回至地面上。

12、應用本發(fā)明的技術方案，co2地質封存的取樣裝置安裝在井中的套管中。取樣裝置包括：第一封隔器、第二封隔器、推送管及取樣管。第二封隔器與第一封隔器沿豎直方向間隔設置，第二封隔器、第一封隔器及套管之間圍成取樣空間。推送管穿設在第一封隔器上并與取樣空間連通。取樣管穿設在第一封隔器和第二封隔器上，取樣管的第一端由第二封隔器伸入至取樣空間內(nèi)，取樣管的第二端由下至上穿過第二封隔器，取樣管上設置有連通取樣空間和第二封隔器下方的進液孔。這樣，地下深層地層流體通過進液孔流經(jīng)取樣管的第一端后進入至取樣空間中形成待檢測分析的取樣樣品，本申請的取樣裝置充分利用套管的結構，形成較大的取樣空間，用于存儲較大量的取樣樣品，滿足后續(xù)的檢測分析需求。取樣時，推送管通過惰性氣體將取樣空間中的取樣樣品經(jīng)過取樣管，由取樣管的第二端推向地面進行分析，或者使用負壓取樣時，取樣樣品通過取樣管，由取樣管的第一端至取樣管的第二端方向吸回地面進行分析。因此，本申請的技術方案有效地解決了現(xiàn)有技術中的取樣容量太小，不能滿足大量取樣樣品的檢測分析需求的問題。其中，第二封隔器、第一封隔器及套管之間圍成取樣空間能夠確保了在取樣過程中不會有污染物或外部非目標層位的流體進入取樣空間中。

技術特征：

1.一種co2地質封存的取樣裝置，安裝在井中的套管(10)中，其特征在于，所述取樣裝置包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的取樣裝置，其特征在于，所述取樣裝置還包括連接在所述進液孔(23)處的進樣管(31)，所述進樣管(31)位于所述第二封隔器(12)的下方，所述進樣管(31)上設置有單向閥(32)，所述單向閥(32)允許所述套管(10)中的樣品由所述進樣管(31)的下方進入至所述進液孔(23)中。

3.根據(jù)權利要求2所述的取樣裝置，其特征在于，所述取樣管(22)包括沿水平方向間隔設置的第一管段(221)及第二管段(222)，所述取樣管(22)還包括連接在所述第一管段(221)及所述第二管段(222)之間的中間管段(223)，所述第一管段(221)由所述第二封隔器(12)伸入至所述取樣空間(13)內(nèi)，所述第二管段(222)穿設在所述第一封隔器(11)和所述第二封隔器(12)上，所述進液孔(23)設置在所述中間管段(223)上。

4.根據(jù)權利要求3所述的取樣裝置，其特征在于，所述第一管段(221)和所述第二管段(222)平行設置或者傾斜設置。

5.根據(jù)權利要求4所述的取樣裝置，其特征在于，當所述第一管段(221)和所述第二管段(222)平行設置時，所述第一管段(221)的下端至所述第二封隔器(12)之間具有第一距離，所述第二管段(222)的下端至所述第二封隔器(12)之間具有第二距離，所述第二距離小于或者等于所述第一距離。

6.根據(jù)權利要求3所述的取樣裝置，其特征在于，所述中間管段(223)為u形或者螺旋形。

7.根據(jù)權利要求1所述的取樣裝置，其特征在于，所述第二封隔器(12)上設置有壓力傳感器，所述壓力傳感器用于檢測所述取樣空間(13)內(nèi)的壓力，所述取樣裝置還包括與所述壓力傳感器連接的控制器。

8.根據(jù)權利要求7所述的取樣裝置，其特征在于，所述取樣管(22)上設置有流量傳感器，所述流量傳感器用于檢測所述取樣管(22)內(nèi)的樣品的流量，所述流量傳感器與所述控制器連接。

9.根據(jù)權利要求7所述的取樣裝置，其特征在于，所述第一封隔器(11)上設置有溫度傳感器，所述溫度傳感器用于檢測所述取樣空間(13)內(nèi)的溫度，所述溫度傳感器與所述控制器連接。

10.一種取樣裝置的操作方法，其特征在于，使用權利要求1至9中任一項所述的取樣裝置進行操作，所述取樣裝置的操作方法包括以下步驟：

技術總結
本發(fā)明提供了一種CO<subgt;2</subgt;地質封存的取樣裝置及其操作方法，其中，取樣裝置安裝在井中的套管中，取樣裝置包括：第一封隔器；第二封隔器，與第一封隔器沿豎直方向間隔設置，第二封隔器、第一封隔器及套管之間圍成取樣空間；推送管，穿設在第一封隔器上并與取樣空間連通；取樣管，取樣管穿設在第一封隔器和第二封隔器上，取樣管的第一端由第二封隔器伸入至取樣空間內(nèi)，取樣管的第二端由下至上穿過第二封隔器，取樣管上設置有連通取樣空間和第二封隔器下方的進液孔。本申請的技術方案有效地解決了現(xiàn)有技術中的取樣容量太小，不能滿足大量取樣樣品的檢測分析需求的問題。

技術研發(fā)人員：劉志文,周娟,聶耀武,荊鐵亞,侯惠翔,趙文韜,多玲娟,劉練波
受保護的技術使用者：華能慶陽煤電有限責任公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/4/24