透過海洋鑽探獲取天然氣水合物樣品是目前普遍使用的技術，而由於天然氣水合物位於條件惡劣且難以接近的極地和深海海洋環境，更是因為當它被帶到地表時，會迅速分解為天然氣水合物的兩種成分，即液態水和甲烷氣體，受此影響，通常取心成功率不高，甚至導致取心失敗，也間接影響到取心效率，因此為了保證取心成功，就需要採用保壓方式進行取心作業。而海洋環境變化多端，取心失敗的次數越多，施工時間就越長，施工風險越大，因此面對複雜多變的海洋環境，如何提高取心成功率，是本領域技術人員需要解決的問題。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明提供一種海洋鑽探保壓取心方法，其能夠實現保壓取心，提高取心成功率。

本發明的技術方案為：

一種海洋鑽探保壓取心方法，其特徵在於：包括以下步驟：

1)透過打撈矛頭將內管總成投放至位於孔底的外管總成內；

2)保持鑽井液迴圈，鑽井液使活塞補償平衡機構推動岩心管前伸，貫入刀頭只下壓不轉動，貫入刀頭貫入地層後，開始轉動外管總成，鑽頭進尺切削貫入刀頭及岩心管周邊地層，貫入刀頭隨鑽頭進尺擠壓修整岩心進岩心管，進行孔底隨鑽迴轉貫入取心；

3)透過打撈矛頭帶動內管總成b沿著內管總成a向上滑動，內管總成a不脫卡保持原位，裝有岩心樣品的岩心管向上滑動進入內管總成a內，當岩心管向上滑動提拉至球閥的通孔以上部位後，岩心管觸發重力管驅動機構的配重管透過自重驅動球閥向下滑動並實現翻轉90°，球閥封住上球閥座的下端，岩心管達到上行極限位置時，密封接頭臺階接觸密封擋頭；

密封接頭臺階接觸密封擋頭至球閥封住上球閥座的下端之間的區域為保壓區域，裝有岩心樣品的岩心管位於保壓區域內；

4)透過打撈矛頭將內管總成從彈卡室內脫卡並提拉出井口，取出岩心樣品，完成保壓取心過程。

進一步地，所述岩心管及貫入刀頭貫入地層時受到的阻力與活塞補償平衡機構的活塞體向下的推力形成動態平衡；鑽頭進尺切削貫入刀頭及岩心管周邊地層後，推力平衡被打破。

進一步地，所述貫入刀頭碰到硬質地層時，岩心樣品頂著內管總成b向上移動，導致鑽井液迴圈通道先被堵住，隨後在活塞補償平衡機構的活塞體上方形成高壓，一方面限制住內管總成b上行的行程範圍，避免由於行程過大而對內管總成b的彈卡造成變形失效，另一方面推動活塞體下移，使得鑽井液迴圈通道被重新連通，形成鑽井液迴圈通道堵住-鑽井液迴圈通道連通的迴圈，從而對地面泥漿泵泵壓形成脈衝式衝擊，提醒鑽探取心操作人員，當前取心地層為硬質地層，需改變鑽井引數。

進一步地，所述外管總成的內壁上設有座環和彈卡室，外管總成的底端設有鑽頭；所述內管總成包括內管總成a和內管總成b，內管總成b安裝於內管總成a的內部且可沿著內管總成a軸向移動，內管總成a包括由上到下依次連線的打撈矛頭、彈卡裝置、懸掛堵頭、液壓活塞筒、活塞下限位短接、限位銅銷、密封擋頭、中管、重力管驅動機構和保壓球閥翻轉密封機構；內管總成b包括由上到下依次連線活塞補償平衡機構、單動機構、蓄能器機構、密封機構和岩心管。

所述活塞補償平衡機構包括活塞滑動管、活塞體和液壓活塞桿；所述懸掛堵頭包括設定在懸掛堵頭徑向兩側的懸掛堵頭進水口和懸掛堵頭出水口，懸掛堵頭進水口和懸掛堵頭出水口之間連通；所述活塞滑動管的上部設定在彈卡裝置的內部且可沿著彈卡裝置軸向移動，下部設定在液壓活塞筒的內部。

所述活塞體設置於液壓活塞筒內部且可相對於液壓活塞筒沿軸向移動，活塞體包括活塞體進水通道和活塞體分水通道；活塞體的下端與位於液壓活塞筒內部的液壓活塞桿的上端連線，活塞體的上端與活塞滑動管的下端連線；液壓活塞筒的底端與活塞下限位短接的上端連線，液壓活塞筒的下部設有液壓活塞筒出水口，液壓活塞筒出水口與活塞體分水通道之間連通；液壓活塞筒與彈卡裝置的連線處設有懸掛環，懸掛環坐落在座環上；活塞下限位短接上設有限位銅銷，限位銅銷貫穿液壓活塞桿上的液壓活塞桿長銷孔和活塞下限位短接後固定設定在活塞下限位短接上。

所述單動機構位於活塞下限位短接的內部，且與下方的連線管連線，活塞下限位短接的下端與密封擋頭的上端連線，密封擋頭的下端與位於外管內部的中管的上端連線；所述密封機構位於中管的內部且可以沿著中管軸向移動。

所述岩心管位於中管內部，岩心管上設有岩心管凸肩；所述重力管驅動機構包括剪下短接、剪下銷、配重管上限位臺肩、配重管下限位臺肩、配重管和推力薄壁管，剪下短接位於中管與岩心管之間，剪下短接坐落在中管內壁上的配重管上限位臺肩，剪下短接與中管及剪下短接與岩心管間隙配合，且處於垂直狀態；剪下銷貫穿剪下短接和配重管，使得剪下短接與配重管連線，配重管上端接觸剪下短接，配重管下端固定連線有推力薄壁管，配重管接觸中管上的配重管下限位臺肩，且配重管被配重管下限位臺肩頂住而不能越過。

所述保壓球閥翻轉密封機構包括球閥管、球閥管上壓蓋上球閥座、球閥、下球閥座和球閥管下壓蓋；球閥管上從上至下依次設有球閥翻轉驅動插銷和球閥管長圓孔和設定在球閥管中空內部的球閥管視窗；球閥上設有球閥軸和球閥翻轉滑動槽，球閥上設有用於岩心管穿過的通孔；球閥管上端與中管的下端連線，球閥管中部設有球閥管長圓孔，位於球閥管長圓孔內的球閥翻轉驅動插銷固定在球閥管的內壁上，球閥翻轉驅動插銷伸入至球閥上的球閥翻轉滑動槽內。

球閥透過球閥軸固定設定在球閥管上的球閥管視窗內，球閥軸一端連線球閥，另一端伸入至球閥管長圓孔內，且可在球閥管長圓孔內沿軸向方向自由滑動；球閥管的內部設有上球閥座和下球閥座，上球閥座與球閥管上壓蓋連線，球閥管上壓蓋的上端與推力薄壁管的下端連線，上球閥座的下端與球閥接觸，下球閥座與球閥管下壓蓋連線，下球閥座的上端與球閥接觸。

保壓球閥翻轉密封機構的下端連線設有對岩心管進行沖洗的沖洗機構；保壓球閥翻轉密封機構與重力管驅動機構及中管連線，且重力管驅動機構可推動保壓球閥翻轉密封機構的球閥翻轉90°。

基於自主研發的高精度鑽壓、鑽速、迴圈水壓力和流量等多感測器資訊，融合多年海上實鑽經驗的專家作業系統，實現了地層性狀變化的快速自動判斷並自適應調整鑽進模式與引數，解決了海底鑽機與配套取芯工藝對海底複雜地層的適應性難題，大幅提高鑽探效率、取芯率和取芯質量。

多層大容量密集排布鑽管庫及精確定位移管機械手設計技術，則透過採用小巧的定位機構，實現了各層鑽管等間距排列，轉盤機構只需簡單動作即可將重達數噸的鑽管庫高精度步進旋轉。“精確定位多位移管機械手與高精度快速鑽桿接卸裝置協同動作，實現鑽桿、鑽具的快速接卸、巖芯管的取放和移管。”