CN102943641B - 液氮孔底冷冻绳索取心钻具及取心方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液氮孔底冷冻绳索取心钻具及其取心方法。主要由打捞器、内管总成和外管总成构成，通过在打捞器内设置的液氮腔，将冷冻岩心所用的液氮存放在液氮腔内，当回次终了时投入打捞器，通过打捞器与内管总成的连接将液氮注入冷冻腔内，通过液氮的气化吸取热量实现对水合物岩心的冷冻。将液氮置于打捞器内，与液氮存放在内管总成中相比，避免了钻进过程中液氮因震动和散热等原因而气化，提高了液氮的冷冻效率，从而提高了岩心的保真性。地表取样时卸下卡簧座，将半合管连同岩心从岩心管内抽出，岩心样品用液氮储存罐或高压容器保存。

Description

液氮孔底冷冻绳索取心钻具及取心方法

技术领域

本发明涉及一种绳索取心钻具及其取心方法，尤其适用于陆地永冻层天然气水合物钻探取心。

背景技术

随着经济的快速发展，能源的消耗也日益增长，石油、煤和天然气等常规能源大量消耗，从其剩余储量来看，常规能源已经无法继续长期支撑现代工业，而天然气水合物的资源量极其丰富，是一种清洁能源，因此天然气水合物被视为未来的主要能源。

天然气水合物形成并赋存在高压低温的环境下。根据天然气水合物稳压特性曲线，如果温度或者压力条件变化超过平衡条件，就会导致天然气水合物分解。因此通过传统的取样器很难获取保真的水合物岩心。目前国内外的天然气水合物取样器主要由两种设计思路：一种是孔底保压取样器，一种是孔底冷冻取样器。孔底保压取样器的保压方法是当水合物岩心进入保压岩心室后，通过球阀关闭岩心管底部使岩心保持初始压力，并利用压力补偿装置控制压力，以维持岩心压力在提离孔底的整个过程中保持不变，提到地表后再进行冷冻保存。孔内岩心的保温方法主要是采用保温材料实现被动式保温方法。这种思路对于球阀的强度和密封性要求特别高，一旦球阀密封性下降，就会导致水合物分解，取心失败。孔底冷冻取样器的设计思路是将液氮保存在内管总成的液氮腔内，当钻进回次完成，岩心充满岩心管后，通过打开液氮保存腔的活塞，使液氮注入到岩心管的冷冻腔内冷冻岩心，抑制水合物的分解。这种思路是将液氮保存在内管总成内，其缺点是液氮有可能在钻具钻进过程中就由于钻具震动和散热等原因而气化，不能实现液氮的充分利用而导致取心失败。

发明内容

本发明的第一个目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种能够高效率的使用液氮，并通过液氮在孔底气化进而降低水合物岩心温度来抑制天然气水合物分解的液氮孔底冷冻绳索取心钻具；

本发明的另一目的是提供一种用于陆地永冻层天然气水合物保真取样的液氮孔底冷冻绳索取心方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

将液氮置于打捞器内，采用液氮为冷冻剂，通过液氮气化吸热的方式在孔底冷冻岩心，抑制天然气水合物的分解。

液氮孔底冷冻绳索取心钻具包括打捞器、内管总成和外管总成三部分。

打捞器包括：钢绳套管1通过螺纹与连接轴2连接，圆螺母a 3通过螺纹与连接轴2连接，连接轴2与轴承座a 4之间为间隙配合，连接轴2与轴承座a 4之间的单动是通过轴承6实现的，轴承座4通过螺纹与接手a 5连接，轴承a 6由轴承座a 4与轴套7夹持固定，轴套7由圆螺母b 9固定，圆螺母b 9与连接轴2通过螺纹连接，止动垫圈8固定圆螺母b 9防止圆螺母b 9松动，接手a 5与液氮腔体上接手11通过螺栓10连接，液氮腔堵头12通过螺纹与液氮进口管13连接，液氮进口管13焊接在液氮腔体上接手11上，液氮腔体上接手11通过螺纹与液氮腔体管14连接，液氮腔体管14通过螺纹与液氮腔体下接手15连接，液氮腔体下接手15通过螺纹与挡环a 16连接，堵头a 17由挡环a 16固定，弹簧a 18下端由堵头a 17支撑，上端由阀芯19支撑，阀芯19预压安装在液氮腔体下接手15的阀口上，其下端由弹簧a 18支撑，上端由液氮腔体下接手的内孔座15支撑，弹簧座a20通过螺纹与液氮腔体下接手15连接，钢球堵头23通过螺纹与弹簧座a 20连接，弹簧b 21上端由弹簧座a 20支撑，其下端由小钢球22支撑，小钢球22预压紧在钢球堵头23上，小钢球22上端由弹簧b 21支撑，其下端由钢球堵头23支撑。

内管总成包括：冲击阀芯25由弹簧c 27预压紧在阀体26上，阀体26通过螺纹与内接手31连接，弹簧c 27上端由冲击阀芯25支撑，其下端由堵头b 28支撑，堵头b 28上端固定于阀体26的内孔座上，其下端由挡环29固定，挡环29通过螺纹与阀体26连接，钢球套筒32通过螺纹与内接手31连接，钢球33压入外接手36的环形沟槽内，由六件钢球共两处组成双钢球定位结构，组成定位机构，钢球33上端由钢球套筒32支撑，其下端由弹簧d 34支撑，弹簧34上端由钢球33支撑，其下端由弹簧座b 35支撑，弹簧座b 35通过螺纹与钢球套筒32连接，悬挂环37上端卡在内接手a 31的轴座上，其下端由圆螺母c 38固定，圆螺母c 38通过螺纹与内接手a 31连接，内接手a 31通过螺纹与轴承座b39连接，轴承座b 39通过螺纹与空心轴47连接，轴承座b 39与内接手a 31之间的单动是有轴承b 40实现的，接手c 41通过螺纹与内接手b 48连接，轴承b 40由接手c 41和轴承座b 39固定，轴承c43上端压在轴承座上，其下端由套筒44固定，套筒44由圆螺母d 46压紧，止动垫圈45防止圆螺母d 46松动，空心轴47与内接手b 48之间是间隙配合，阀体49通过螺纹与内接手b 48连接，弹簧座c 52通过螺纹与阀体49连接，弹簧e 51上端由小钢球50支撑，其下端由弹簧座c 52支撑，小钢球50预压安装在阀体49上，其下端由弹簧e 51支撑，弹簧f 60下端由内接手b 48支撑，其上端由止逆球阀61支撑，止逆球阀61预压安装在止逆阀座62上，其下端由弹簧60支撑，岩心管53与内接手b 48通过螺纹连接，岩心管53通过螺纹与卡簧座57连接，卡簧座57通过螺纹与半合管63连接，半合管63同止逆阀座62之间为静接触，卡簧58坐于卡簧座57下部锥形内壁。

外管总成包括：外管24通过螺纹与接手b 30连接，接手b 30与外接手36通过螺纹连接，外接手36通过螺纹与接手d 54连接，接手d 54通过螺纹与扩孔器55连接，扩孔器55与外接手56通过螺纹连接，外接手56与钻头59连接。

液氮孔底冷冻绳索取心方法，包括以下步骤：

a、当钻进到达水合物储层时，把非水合物取心器取出，提出孔内钻杆和钻具，更换小取心直径的钻头，然后将液氮孔底冷冻绳索取心钻具通过钻杆送入孔内，到达孔底之后开始钻进；

b、组装打捞器，通过液氮进口管12向由液氮腔体上接手13液氮腔体管14液氮腔体下接手15组成的液氮腔体内注入占腔体容积80-90%的液氮，旋紧液氮腔堵头11确保液氮不会溢出；

c、回次结束，岩心充满岩心管，停泵，提动钻杆，使取样器提离孔底1m的距离，投入打捞器，打捞器的下端与内管总成的上端碰撞接触，钢球22由于弹簧b21的预紧作用压紧在内接手31的环形凹槽内，阀芯19由冲击阀芯25顶开，液氮经由阀芯19和冲击阀芯25相互作用而形成的空隙进入内管总成，再通过内接手31、轴承座39、空心轴47、内接手48的空心通道注入到岩心管53的环腔内实现对岩心管内的水合物岩心的冷冻；

d、在孔底冷冻5-10分钟将取样器提出至地表；

e、卸下卡簧座57，将半合管63连同岩心一起从岩管内53内抽出，两端用胶塞密封，岩心样品连同半合管63用液氮储存罐或者高压容器保存。

有益效果：本发明在打捞器内设置液氮腔，当回次结束后将打捞器投入孔内，通过打捞器与内管总成的碰撞接触将液氮注入到岩心管的冷冻腔内，在很大程度上避免了液氮在孔底由于钻进过程中的震动和散热而气化从而造成的对液氮的浪费，提高了液氮的利用率，进而使水合物岩心的冷冻效果得到了加强。本发明将绳索取心与孔底冷冻结合，实现快速取心；钻进时内管总成不回转，因而在较大程度上避免了因钻具回转产生的机械力对水合物岩心的破坏，更有效地提高了岩心采取率、完整度和代表性，并采用半合管式快速地表取样，可快速在地表获得岩心。

附图说明

图1为液氮孔底冷冻绳索取心钻具结构图；

图1a的右端连接图1b的左端，图1b的右端连接图1c的左端。

图2为：附图1中a图A—A截面俯视图

图3为：附图1中b图B—B截面俯视图

图4为：附图1中c图C—C截面俯视图

1钢绳套管，2连接轴，3圆螺母a，4轴承座a，5接手a，6轴承a，7轴套，8止动垫圈，9圆螺母b，10螺栓，11液氮腔体上接手，12液氮腔堵头，13液氮进口管，14液氮腔体管，15液氮腔体下接手，16挡环a，17堵头a，18弹簧a，19阀芯，20弹簧座a，21弹簧b，22小钢球，23钢球堵头，24外管，25冲击阀芯，26阀座，27弹簧c，28堵头b，29挡环b，30接手b，31内接手a，32钢球套筒，33钢球，34弹簧d，35弹簧座b，36外接手，37悬挂环，38圆螺母c，39轴承座b，40轴承b，41接手c，42端接，43轴承c，44套筒，45止动垫圈，46圆螺母d，47空心轴，48内接手b，49阀体，50小钢球，51弹簧e，52弹簧座c，53岩心管，54接手d，55扩孔器，56外接手，57卡簧座，58卡簧，59钻头，60弹簧f，61止逆球阀，62止逆阀座，63半合管。

具体实施方式

下面结合附图和实例作进一步的详细说明：

附图1中a图的右端连接b图的左端， b图的右端连接c图的左端构成液氮孔底冷冻绳索取心钻具整体结构图。

实施例

本发明的取心钻具主要由三部分组成，分别为打捞器、内管总成、外管总成，在钻进时先采用普通的取心钻具进行钻进，达到水合物储层后将钻具的内管总成取出，投入液氮孔底冷冻绳索取心钻具的内管总成，回次终了后投入液氮孔底冷冻绳索取心钻具的打捞器，将打捞器内的液氮注入到岩心管内冷冻岩心，然后用打捞器将内管总成打捞至地表获取水合物岩心。

本发明在打捞器中设置液氮腔，将冷冻岩心所用的液氮存放在液氮腔内，当回次终了后再投入孔内与内管总成连接实现液氮的注入，在组装打捞器时将钢绳穿过钢绳套管1的内孔，然后将钢绳打成死结，然后将钢绳套管1与连接轴2通过螺纹连接，对钢绳套管1的定位防松是通过圆螺母a 3实现的，连接轴2与轴承座a 4之间为间隙配合，轴承a6由轴承座a 4与轴套7压紧 ，圆螺母b 9通过螺纹与连接轴2连接，并压紧轴套7，止动垫圈8防止圆圆螺母b 9松动，轴承座a 4与接手a 5通过螺纹连接，使轴承座a 4由于与接手a 5相连接的其它零件的重力作用而压紧在轴承a 6上，接手a 5与液氮腔体上接手11通过四个螺栓10连接。

液氮腔体上接手11与液氮进口管13焊接为一个整体，液氮通过液氮进口管11被注入由液氮腔体上接手11、液氮腔体管14、液氮腔体下接手15组成的液氮腔内，当注入的液氮约占液氮腔体体积80-90%后，停止注入，用液氮腔堵头12通过螺纹与液氮进口管12连接，防止液氮溢出，液氮腔堵头12上开有小孔，以便使在腔内气化产生的氮气排出，挡环a 16与液氮腔体下接手15通过螺纹连接，同时将堵头a 17固定在液氮腔体下接手15的内孔座上，堵头a 17上开有4个孔作为液氮的注入通道，阀芯19由弹簧a 18预压紧在液氮腔体下接手15的内孔座上，使液氮腔内的液氮不能溢出，并通过与冲击阀芯25相互作用形成液氮通道。

液氮腔体下接手15上连接有4副由弹簧座a 20、弹簧b 21、小钢球22、钢球堵头23组成的钢球定位夹紧机构，钢球22由弹簧21压紧在钢球堵头23上，在地表进行装配时要设置弹簧b 21的预紧压力，当打捞器与内管总成接触后，钢球22拥有足够的压力压紧在内接手a 31的环状槽内，从而实现打捞器与内管总成的连接。在连接后内管总成中的冲击阀芯25顶开阀芯19使液氮的注入通道打开，液氮进入内管总成。

内管总成,工作过程为：冲击阀芯25由弹簧c 27预压紧在阀体26上，弹簧25拥有一定的预紧压力，能够在打捞器与内管总成连接后拥有足够的压力打开液氮通道,阀体26与内接手a 31通过螺纹连接，堵头b28由挡环b 29压紧在阀体26的内孔座上，堵头b 28上开有4个孔作为液氮的通道，当冲击阀芯25与阀芯19相互作用后液氮通道打开，液氮经堵头b 28和挡环b 29的内孔进入内接手a 31的内孔通道。

内接手a 31、钢球套筒32、钢球33、弹簧d 34、共同组成钢球定位***，在地表装配时实现计算好弹簧d 34的预紧压力，使钢球拥有足够的压力起到定位的作用，先将钢球33和弹簧d 34装入钢球套筒32中，将弹簧座b 35通过螺纹与钢球套筒32连接，再将钢球套筒32通过螺纹与内接手31连接，在外管36开有两道环状槽，当内管总成到达相应位置后，钢球33顶在外接手36的环状槽内实现定位，钢球定位机构共六副确保足够的压力以实现定位；悬挂环37由圆螺母c 38压紧在内接手a31的轴座上，悬挂环37卡在外接手36的内孔座上，使内管总成保持悬挂状态。

内接手a 31与轴承座b 39通过螺纹连接，轴承座b 39、轴承b 40、轴承c 43、接手c 41、端接42、套筒44、止动垫圈45、圆螺母d46组成单动结构，轴承40由轴承座b 39和接手c 41固定，轴承c 43由接手c 41和套筒44固定，套筒44由圆螺母46紧固，止动垫圈45防止圆螺母d 46松动，在钻进时内接手31带动轴承座39转动，轴承座39带动空心轴47转动，空心轴47与内接手48之间为间隙配合，接手c41通过螺纹与内接手b 48连接，接手c 41与内接手b 48不转动，实现了结构的单动。

液氮通过空心轴47进入内接手b 48内，经过内接手b 48上的四个液氮注入口进入岩心管53的冷冻腔内，为增强岩心管53的导热性，其材料采用黄铜材料，其结构中有真空腔，用于对冷冻腔进行保温，避免钻进过程中产生的热量使冷冻腔内的液氮气化降低冷冻效率，止逆阀球61与止逆阀座62安装在内接手48的螺纹孔内，阀体49、小钢球50、弹簧e 51、弹簧座c 52组成排气阀，在冷冻过程中，液氮吸热气化体积膨胀，当压力达到弹簧51的预紧压力时氮气从内接手48的排气口经由排气阀排入外管与内管总成的间隙内。

内接手48与岩心管53通过螺纹连接，岩心管53通过螺纹与卡簧座57连接，卡簧座57与半合管63通过螺纹连接，在取样器提取地表后，卸下卡簧座57后即可将半合管63连同岩心样品一并从岩心管53内快速抽出，从而减少水合物岩心的地表处理停留时间，进一步提高岩心保真程度。

外管总成包括：外管24通过螺纹与接手b 30连接，接手b 30与外接手36通过螺纹连接，外接手36通过螺纹与接手d 54连接，接手d 54通过螺纹与扩孔器55连接，扩孔器55与外接手56通过螺纹连接，外接手56与钻头59连接。

液氮孔底冷冻绳索取心方法，包括以下步骤：

a、当钻进到达水合物储层时，把非水合物取心器取出，提出孔内钻杆和钻具，更换小取心直径的钻头，然后将液氮孔底冷冻绳索取心钻具通过钻杆送入孔内，到达孔底之后开始钻进；

b、组装打捞器，通过液氮进口管12向由液氮腔体上接手13液氮腔体管14液氮腔体下接手15组成的液氮腔体内注入占腔体容积80-90%的液氮，旋紧液氮腔堵头11确保液氮不会溢出；

c、回次结束，岩心充满岩心管，停泵，提动钻杆，使取样器提离孔底1m的距离，投入打捞器，打捞器的下端与内管总成的上端碰撞接触，钢球22由于弹簧b21的预紧作用压紧在内接手31的环形凹槽内，阀芯19由冲击阀芯25顶开，液氮经由阀芯19和冲击阀芯25相互作用而形成的空隙进入内管总成，再通过内接手31、轴承座39、空心轴47、内接手48的空心通道注入到岩心管53的环腔内实现对岩心管内的水合物岩心的冷冻；

d、在孔底冷冻10分钟将取样器提出至地表；

e、卸下卡簧座57，将半合管63连同岩心一起从岩管内53内抽出，两端用胶塞密封，岩心样品连同半合管63用液氮储存罐或者高压容器保存。

Claims (2)

1.一种液氮孔底冷冻绳索取心钻具，包括打捞器、内管总成和外管总成，其特征在于：

打捞器包括：钢绳套管1通过螺纹与连接轴(2)连接，圆螺母a(3)通过螺纹与连接轴(2)连接，连接轴(2)与轴承座a(4)为间隙配合，连接轴(2)与轴承座a(4)之间的单动是通过轴承a(6)实现，轴承座a(4)通过螺纹与接手a(5)连接，轴承a(6)由轴承座a(4)与轴套(7)夹持固定，轴套(7)由圆螺母b(9)固定，圆螺母b(9)通过螺纹与连接轴(2)连接，为防止圆螺母b(9)松动，通过止动垫圈(8)固定圆螺母b(9)，接手a(5)与液氮腔体上接手(11)通过螺栓(10)连接，液氮腔堵头(12)与液氮进口管(13)通过螺纹连接，液氮进口管(13)焊接在液氮腔体上接手(11)上，液氮腔体上接手(11)通过螺纹与液氮腔体管(14)连接，液氮腔体管(14)通过螺纹与液氮腔体下接手(15)连接，液氮腔体下接手(15)通过螺纹与挡环a(16)连接，堵头a(17)由挡环a(16)固定，弹簧a(18)下端由堵头a(17)支撑，上端由阀芯(19)支撑，阀芯(19)预压安装在液氮腔体下接手(15)的阀口上，其下端由弹簧a(18)支撑，上端由液氮腔体下接手(15)的内孔座支撑，弹簧座a(20)通过螺纹与液氮腔体下接手(15)连接，钢球堵头(23)与弹簧座a(20)通过螺纹连接，弹簧b(21)上端由弹簧座a(20)支撑，其下端由小钢球(22)支撑，小钢球(22)预压紧在钢球堵头(23)上，小钢球(22)上端由弹簧b(21)支撑，其下端由钢球堵头(23)支撑；

内管总成包括：冲击阀芯(25)由弹簧c(27)预压紧在阀体(26)上，阀体(26)通过螺纹与内接手a(31)连接，弹簧c(27)上端由冲击阀芯(25)支撑，其下端由堵头b(28)支撑，堵头b(28)上端固定于阀体(26)的内孔座上，其下端由挡环b(29)固定，挡环b(29)通过螺纹与阀体(26)连接，钢球套筒(32)通过螺纹与内接手a(31)连接，钢球(33)压入外接手(36)的环形沟槽内，由六件钢球共两处组成双钢球定位结构，钢球(33)上端由钢球套筒(32)支撑，其下端由弹簧d(34)支撑，弹簧d(34)上端由钢球(33)支撑，其下端由弹簧座b(35)支撑，弹簧座b(35)通过螺纹与钢球套筒(32)连接，悬挂环(37)上端卡在内接手a(31)的轴座上，其下端由圆螺母c(38)固定，圆螺母c(38)通过螺纹与内接手a(31)连接，内接手a(31)通过螺纹与轴承座b(39)连接，轴承座b(39)通过螺纹与空心轴(47)连接，轴承座b(39)与内接手a(31)之间的单动是有轴承b(40)实现的，接手c(41)通过螺纹与内接手b(48)连接，轴承b(40)由接手c(41)和轴承座b(39)固定，轴承c(43)上端压在轴承座上，其下端由套筒(44)固定，套筒(44)由圆螺母d(46)压紧，止动垫圈(45)防止圆螺母d(46)松动，空心轴(47)与内接手b(48)之间是间隙配合，阀体(49)通过螺纹与内接手b(48)连接，弹簧座c(52)通过螺纹与阀体(49)连接，弹簧e(51)上端由小钢球(50)支撑，其下端由弹簧座c(52)支撑，小钢球(50)预压安装在阀体(49)上，其下端由弹簧e(51)支撑，弹簧f(60)下端由内接手b(48)支撑，其上端由止逆球阀(61)支撑，止逆球阀(61)预压安装在止逆阀座(62)上，其下端由弹簧f(60)支撑，岩心管(53)通过螺纹与内接手b(48)连接，岩心管(53)通过螺纹与卡簧座(57)连接，卡簧座(57)通过螺纹与半合管(63)连接，半合管(63)同止逆阀座(62)之间为静接触，卡簧(58)坐于卡簧座(57)下部锥形内壁；

外管总成包括：外管(24)通过螺纹与接手b(30)连接，接手b(30)通过螺纹与外接手(36)连接，外接手(36)通过螺纹与接手d(54)连接，接手d(54)通过螺纹与扩孔器(55)连接，扩孔器(55)通过螺纹与外接手(56)连接，外接手(56)与钻头(59)连接构成。

2.按照权利要求1所述的液氮孔底冷冻绳索取心钻具，其特征在于，液氮腔体上接手(11)与液氮进口管(13)焊接在一起，液氮腔体上接手(11)与液氮腔体管(14)通过螺纹连接，液氮腔堵头(12)与液氮进口管(13)通过螺纹连接，液氮腔体管(14)与液氮腔体下接手(15)通过螺纹连接，这些零件组成液氮腔体，液氮腔***于打捞器中。 

3.按照权利要求1所述的液氮孔底冷冻绳索取心钻具，其特征在于，液氮腔体下接手(15)通过螺纹与挡环a(16)连接，堵头a(17)由挡环a(16)压紧在液氮腔体下接手(15)的内孔座上，弹簧a(18)将阀芯(19)压紧在液氮腔体下接手(15)的阀口上，使液氮腔内液氮不能流出，当与内管总成连接后由冲击阀芯(25)将阀芯(19)顶开，从而打开液氮注入通道。

4.按照权利要求1所述的液氮孔底冷冻绳索取心钻具，其特征在于，弹簧座(20)与液氮腔体下接手(15)通过螺纹连接，弹簧b(21)将小钢球(22)压紧在钢球堵头(23)上，钢球堵头(23)与弹簧座a(20)通过螺纹连接，组成钢球定位机构，当打捞器与内管总成接触后，钢球(22)压紧在内接手a(31)的环状槽内，实现打捞器与内管总成的连接。

5.按照权利要求1所述的液氮孔底冷冻绳索取心钻具，其特征在于，钢球套筒(32)通过螺纹与内接手a(31)连接，钢球(33)被弹簧d(34)压紧在钢球套筒(32)的内孔座上，弹簧座b(35)与钢球套筒(32)通过螺纹连接，钢球(33)压紧在外接手(36)的环状槽内，使内管总成处于悬挂状态，实现对内管总成的定位。

6.按照权利要求1所述的液氮孔底冷冻绳索取心钻具，其特征在于，内接手b(48)中开有四个液氮注入口，一个排气口，排气口出口处装有由阀体(49)、小钢球(50)、弹簧e(51)和弹簧座c(52)组成的单向排气阀。

7.按照权利要求1所述的液氮孔底冷冻绳索取心钻具的取心方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、当钻进到达水合物储层时，把非水合物取心器取出，提出孔内钻杆和钻具，更换小取心直径的钻头，然后将液氮孔底冷冻绳索取心钻具通过钻杆送入孔内，到达孔底之后开始钻进；

b、组装打捞器，通过液氮进口管(13)向由液氮腔体上接手(11)液氮腔体管（14）液氮腔体下接手（15）组成的液氮腔体内注入占腔体容积80-90%的液氮，旋紧液氮腔堵头(12)确保液氮不会溢出；

c、回次结束，岩心充满岩心管，停泵，提动钻杆，使取样器提离孔底1m的距离，投入打捞器，打捞器的下端与内管总成的上端碰撞接触，钢球（22）由于弹簧b（21）的预紧作用压紧在内接手a（31）的环形凹槽内，阀芯（19）由冲击阀芯（25）顶开，液氮经由阀芯（19）和冲击阀芯（25）相互作用而形成的空隙进入内管总成，再通过内接手a（31）、轴承座b（39）、空心轴（47）、内接手b（48）的空心通道注入到岩心管（53）的环腔内实现对岩心管内的水合物岩心的冷冻；

d、在孔底冷冻5-10分钟将取样器提出至地表；

e、卸下卡簧座（57），将半合管（63）连同岩心一起从岩管内（53）内抽出，两端用胶塞密封，岩心样品连同半合管（63）用液氮储存罐或者高压容器保存。