專利名稱：一種新型室內(nèi)驅(qū)替試驗用巖心夾持器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種在油田開發(fā)實驗室使用的一種試驗、檢測工具。具體的是一種用于非穩(wěn)態(tài)法測試巖石中兩相或三相流體相對滲透率實驗流程中的巖心夾持器，該夾持器也適合于其他室內(nèi)一維柱狀巖心室內(nèi)驅(qū)替試驗。
背景技術(shù)：
巖石中流體相對滲透率測定是油田開發(fā)實驗室最重要的基礎(chǔ)分析項目之一，其測試結(jié)果的準確性直接影響油田的開發(fā)效果。巖心夾持器是一種能夾持和密封巖心，完成巖心中多相流體流動能力測試的專用裝置。該裝置的主要作用是將待測的柱狀巖心樣品放入其中，并保證測試流體通過巖心樣品前后兩端時，巖心側(cè)表面能完全密封住，同時具備較小的死體積。死體積是指當巖心裝入夾持器且被圍壓密封后，夾持器工作艙內(nèi)部流體總體積與巖心外觀體積之差。該體積越小，測試結(jié)果的精度就越高。當前國內(nèi)外非穩(wěn)態(tài)法測試巖石中流體相對滲透率的夾持器普遍采取哈氏巖心夾持器。在具體實驗過程中，哈氏巖心夾持器主要存在以下幾點不足(1)系統(tǒng)死體積過大，內(nèi)徑為2. 5cm的哈氏巖心夾持器其死體積在3. 2cnT3. Scm3 之間，而被測巖心樣品的孔隙體積一般在7cnTl2Cm3之間，這么大的死體積將嚴重影響實驗結(jié)果的準確度；(2)更換套筒費時費力，由于在實驗過程中夾持器內(nèi)起密封作用的橡膠套筒在高壓環(huán)境下時有損壞，必須及時更換。常規(guī)的哈氏巖心夾持器套筒更換起來費時費力，套筒兩頭的端蓋很難插入到套筒內(nèi)，每更換一次套筒大概需要10-15min的時間；(3)體積過大，裝卸樣品步驟復(fù)雜，不方便操作。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是針對目前非穩(wěn)態(tài)法測定巖石中流體相對滲透率試驗中所用巖心夾持器存在的上述缺陷，設(shè)計和提供一種死體積較小、更換套筒省時省力、外形小巧操作簡便的新型巖心夾持器。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種新型室內(nèi)驅(qū)替試驗用巖心夾持器，包括筒體、巖心套筒、巖心套筒的楔形護套、巖心封頭及筒體兩端的壓帽；所述筒體為不銹鋼材料的圓筒狀，筒體的兩端分別加工有外螺紋，在筒體外壁的軸向中心點處有加工有外壓孔，在該外壓孔的上面焊接有與外界連接的管線；所述巖心套筒為橡膠材質(zhì)的圓筒狀，巖心套筒的兩端加工為喇叭口狀；所述巖心套筒的楔形護套，由一個柱環(huán)部和一個錐環(huán)部組成，其中楔形護套錐環(huán)部的結(jié)構(gòu)與巖心套筒的喇叭口部相應(yīng)，該楔形護套的錐環(huán)部插入到巖心套筒的喇叭口部內(nèi)時，二者密封接觸；在楔形護套柱環(huán)部的外壁沿圓周加工有環(huán)槽，該環(huán)槽內(nèi)襯0型密封圈，另外楔形護套的柱環(huán)部及錐環(huán)部的內(nèi)徑是相等的；兩端插有楔形護套的巖心套筒整體裝入到筒體內(nèi)，在筒體及巖心套筒之間、在楔形護套及0型密封圈的作用下圍成了一個封閉的環(huán)壓倉；所述巖心封頭，包括巖心左封頭及巖心右封頭，巖心左、右封頭的本體均為柱狀，二者分別插在左、右楔形護套內(nèi)，巖心套筒和左、右?guī)r心封頭圍成了巖心倉；且?guī)r心左、右封頭分別沿中心軸線預(yù)制有貫通孔，巖心倉通過該貫通孔與外部連通；其中巖心左封頭外壁的中間部位加工有外螺紋，巖心右封頭的外壁加工有徑向向外的臺肩，巖心右封頭通過該臺肩卡在右側(cè)楔形護套的上端面，右封頭軸向延伸的臺肩外壁加工有外螺紋；所述壓帽，包括左壓帽和右壓帽，左、右壓帽的帽蓋中心分別加工有圓孔，其中左壓帽圓孔的側(cè)壁加工有內(nèi)螺紋，右壓帽帽蓋的厚度與右封頭臺肩的軸向延伸距離相等，右壓帽與右封頭及筒體螺紋連接后，右壓帽與右封頭的右端面在同一平面內(nèi)，在右壓帽的徑向上還設(shè)置兩個螺紋孔；左壓帽與左封頭及筒體左端螺紋連接，左封頭的左端面延伸出左壓帽；該夾持器還包括擋板，該擋板的主體為圓形，其直徑與右壓帽的直徑相等， 在擋板的徑向上設(shè)置一個螺紋孔，這個螺紋孔與右壓帽上的兩個螺紋孔中的一個通過螺釘連接，在擋板上還加工有月牙形槽，另一螺釘穿過該月牙槽將擋板固定在右壓帽的另一螺紋孔上。本實用新型的有益效果本申請產(chǎn)品設(shè)計了新的巖心套筒和密封技術(shù)，即巖心套筒采用了兩端喇叭口狀，并配套設(shè)置錐形護套，使得更換套筒簡單方便，省時省力；套筒與筒體之間的密封也不同于傳統(tǒng)的擠壓膠套式密封，而是在錐度護套上設(shè)計環(huán)形凹槽，安裝0 型橡膠密封圈，實現(xiàn)了巖心套筒與夾持器筒體之間的密封。另外還設(shè)計了嵌入式巖心封頭和月牙形槽式擋板緊固巖心樣品，較大幅度減少了夾持器的死體積，裝卸巖心樣品簡單方便。在整體設(shè)計上新型巖心夾持器的外觀更為緊湊，構(gòu)造精巧，克服了原有巖心夾持器粗大笨重的缺點。

圖1是本申請夾持器的主視圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是擋板與右壓帽連接后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本申請作進一步是說明由圖1結(jié)合圖2所示，一種新型室內(nèi)驅(qū)替試驗用巖心夾持器，包括筒體5、巖心套筒6、巖心套筒的楔形護套3、巖心封頭及筒體5兩端的壓帽；所述筒體5為不銹鋼材料的圓筒狀，筒體5的兩端分別加工有外螺紋，在筒體5外壁的軸向中心點處有加工有外壓孔51， 在該外壓孔51的上面焊接有與外界連接的管線，用以加圍壓；所述巖心套筒6為橡膠材質(zhì)的圓筒狀，巖心套筒6的兩端加工為喇叭口狀；所述巖心套筒的楔形護套3，由一個柱環(huán)部和一個錐環(huán)部組成，其中楔形護套錐環(huán)部的結(jié)構(gòu)與巖心套筒6的喇叭口部相應(yīng)，該楔形護套的錐環(huán)部插入到巖心套筒的喇叭口部內(nèi)時，二者密封接觸；在楔形護套柱環(huán)部的外壁沿圓周加工有環(huán)槽，該環(huán)槽內(nèi)襯0型密封圈4，另外楔形護套的柱環(huán)部及錐環(huán)部的內(nèi)徑是相等的；兩端插有楔形護套3的巖心套筒6整體裝入到筒體5內(nèi)，在筒體5及巖心套筒6之間、 在楔形護套3及0型密封圈4的作用下圍成了一個封閉的環(huán)壓倉；所述巖心封頭，包括巖心左封頭2及巖心右封頭7，巖心左、右封頭的本體均為柱狀，二者分別插在左、右楔形護套內(nèi)，巖心套筒6和左、右?guī)r心封頭圍成了巖心倉；且?guī)r心左、右封頭分別沿中心軸線預(yù)制有
4貫通孔，將巖心倉與外部連通；其中巖心左封頭2外壁的中間部位加工有外螺紋，可根據(jù)該螺紋的旋進程度調(diào)節(jié)左封頭2進入巖心套筒6內(nèi)部的深度，巖心右封頭7的外壁加工有徑向向外的臺肩，巖心右封頭7通過該臺肩卡在右側(cè)楔形護套的上端面，右封頭7軸向延伸的臺肩外壁加工有外螺紋；所述壓帽，其作用是用以壓住楔形護套和固定住兩端的巖心封頭， 包括左壓帽1和右壓帽8，左、右壓帽的帽蓋中心分別加工有圓孔，圓孔的側(cè)壁分別加工有內(nèi)螺紋，其中右壓帽8帽蓋的厚度與右封頭7臺肩的軸向延伸距離相等，右壓帽8與右封頭 7及筒體5螺紋連接后，右壓帽8與右封頭7的右端面在同一平面內(nèi)，在右壓帽8的徑向上還設(shè)置兩個螺紋孔，左壓帽1與左封頭2及筒體5左端螺紋連接，左封頭2的左端面延伸出左壓帽。該夾持器還包括擋板9，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，該擋板9的主體為圓形，其直徑與右壓帽8的直徑相等，在擋板9的徑向上設(shè)置一個螺紋孔，這個螺紋孔與右壓帽8上的兩個螺紋孔中的一個通過螺釘連接，在擋板9上還加工有月牙形槽91，另一螺釘穿過該月牙形槽 91將擋板9固定在右壓帽8的另一螺紋孔上，該擋板9的作用就是保證巖心右封頭7被緊固在巖心套筒6內(nèi)。 在裝卸巖心樣品時，只需將左巖心封頭2和左壓帽1之間的螺紋松動，卸下左壓帽1，撥開擋板9，即可裝卸巖心樣品。
權(quán)利要求1. 一種新型室內(nèi)驅(qū)替試驗用巖心夾持器，包括筒體、巖心套筒、楔形護套及壓帽；所述筒體為不銹鋼材料的圓筒狀，筒體的兩端分別加工有外螺紋，在筒體外壁的軸向中心點處有加工有外壓孔，在該外壓孔的上面焊接有與外界連接的管線；所述巖心套筒為橡膠材質(zhì)的圓筒狀，其特征在于巖心套筒的兩端加工為喇叭口狀；所述楔形護套，由一個柱環(huán)部和一個錐環(huán)部組成，其中楔形護套錐環(huán)部的結(jié)構(gòu)與巖心套筒的喇叭口部相應(yīng)，該楔形護套的錐環(huán)部插入到巖心套筒的喇叭口部內(nèi)時，二者密封接觸；在楔形護套柱環(huán)部的外壁沿圓周加工有環(huán)槽，該環(huán)槽內(nèi)襯0型密封圈，另外楔形護套的柱環(huán)部及錐環(huán)部的內(nèi)徑是相等的；兩端插有楔形護套的巖心套筒整體裝入到筒體內(nèi)，在筒體及巖心套筒之間、在楔形護套及0 型密封圈的作用下圍成了一個封閉的環(huán)壓倉；所述巖心封頭，包括巖心左封頭及巖心右封頭，巖心左、右封頭的本體均為柱狀，二者分別插在左、右楔形護套內(nèi)，巖心套筒和左、右?guī)r心封頭圍成了巖心倉；且?guī)r心左、右封頭分別沿中心軸線預(yù)制有貫通孔，巖心倉通過該貫通孔與外部連通；巖心左封頭外壁的左半部分加工有外螺紋，巖心右封頭的外壁加工有徑向向外的臺肩，巖心右封頭通過該臺肩卡在右側(cè)楔形護套的上端面，右封頭軸向延伸的臺肩外壁加工有外螺紋；所述壓帽，包括左壓帽和右壓帽，左、右壓帽的帽蓋中心分別加工有圓孔，其中左壓帽圓孔的側(cè)壁加工有內(nèi)螺紋，左壓帽與左封頭及筒體左端均螺紋連接，左封頭的左端面延伸出左壓帽；右壓帽帽蓋的厚度與右封頭臺肩的軸向延伸距離相等，右壓帽與筒體右端螺紋連接后，右壓帽與右封頭的右端面在同一平面內(nèi)，在右壓帽的徑向上還設(shè)置兩個螺紋孔；另外該夾持器還包括一塊擋板，該擋板的主體為圓形，其直徑與右壓帽的直徑相等，在擋板的徑向上設(shè)置一個螺紋孔，這個螺紋孔與右壓帽上的兩個螺紋孔中的一個通過螺釘連接，在擋板上還加工有月牙形槽，另一螺釘穿過該月牙槽將擋板固定在右壓帽的另一螺紋孔上。
專利摘要本實用新型涉及一種室內(nèi)驅(qū)替試驗用巖心夾持器，解決了以往巖心夾持器死體積過大、更換套筒及巖心樣品繁瑣、外形粗大笨重的問題。具體的方案是該夾持器的巖心套筒采用了兩端喇叭口狀，并配套設(shè)置楔形護套，使得更換套筒簡單方便；巖心套筒與筒體之間采用O型橡膠密封圈進行密封，密封效果好；巖心封頭采用了嵌入式結(jié)構(gòu)，還增加了月牙形槽式擋板，較大幅度減少了夾持器的死體積，裝卸巖心樣品更加簡單。另外該夾持器的整體外觀非常緊湊，構(gòu)造精巧。
文檔編號B25B11/00GK202189003SQ20112034261
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者李斌會, 楊清彥, 王瑞晗, 費春光, 金禹含, 魯應(yīng)平 申請人:中國石油天然氣股份有限公司, 大慶油田有限責任公司