專利名稱:一種方型巖心夾持器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種方型巖心夾持器，包括同軸設置的外筒和內筒、第一密封套、第二密封套、第一鎖緊頭和第二鎖緊頭，所述外筒為圓筒，所述內筒為方形筒，所述內筒的筒體兩端設置有環(huán)形突緣，所述第一密封套與第二密封套均為外圓內方的筒狀結構，所述第一密封套與第二密封套外徑不小于環(huán)形突緣外徑，所述第一密封套和第二密封套與內筒兩端的環(huán)形突緣相連，形成外筒和內筒之間的密閉空間；所述第一鎖緊頭內端面設有第一端盤，所述第二鎖緊頭內端面設有第二端盤，第一端盤、第二端盤與內筒內壁共同形成方形巖心室。本實用新型涉及的一種方型巖心夾持器，能夠模擬儲層溫度和壓力對方型巖心進行巖心實驗。
【專利說明】
一種方型巖心夾持器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種能夠模擬儲層條件下方形巖心的各項物性參數(shù)測量的實驗設備，具體涉及一種方型巖心夾持器，屬于地質勘探開發(fā)中巖心實驗分析裝置領域。
【背景技術】
[0002]隨著油氣勘探技術的發(fā)展與進步，儲層條件下的巖心實驗越來越重要，而作為巖心實驗研究的核心基礎設備一巖心夾持器亦是必不可少的設備?，F(xiàn)有的巖心夾持器主要有哈斯勒巖心夾持器、三軸向巖心夾持器、帶測壓孔的巖心夾持器、動濾失巖心夾持器、真三軸應力夾持器等。無論是哪種巖心夾持器，其試驗巖心均為圓柱狀樣品，巖心規(guī)格一般為直徑25?50_。然而在實際勘探中，方型巖心的巖樣大量存在，為研究其在儲層條件下的各項參數(shù)及性能需要進行巖心實驗。因此，研制一種能夠模擬儲層溫度和壓力(上覆地層壓力、水平地層壓力和流體壓力)的方型巖心夾持器尤為重要。

【發(fā)明內容】

[0003]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種方型巖心夾持器，能夠模擬儲層溫度和壓力對方型巖心進行巖心實驗。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]—種方型巖心夾持器，包括同軸設置的外筒和內筒、第一密封套、第二密封套、第一鎖緊頭和第二鎖緊頭，所述外筒為圓筒，所述內筒為方形筒，所述內筒套于外筒中部，所述內筒的筒體兩端設置有環(huán)形突緣，所述環(huán)形突緣沿周向設有螺栓孔;所述第一密封套與第二密封套均為外圓內方的筒狀結構，所述第一密封套與第二密封套外壁分別與外筒內壁過盈配合，所述第一密封套與第二密封套外徑不小于環(huán)形突緣外徑，所述第一密封套和第二密封套分別通過螺栓和螺栓孔的配合與內筒兩端的環(huán)形突緣相連，形成外筒和內筒之間的密閉空間;所述第一鎖緊頭內端面設有第一端盤，所述第二鎖緊頭內端面設有第二端盤，所述第一鎖緊頭的另一端分別穿過第一密封套和外筒的端面，所述第二鎖緊頭分別穿過第二密封套和外筒的端面，第一端盤、第二端盤與內筒內壁共同形成方形巖心室。
[0006]進一步地，所述第一鎖緊頭設有第一導向桿，所述第一導向桿與第一端盤同軸相連，所述第一端盤遠離第二鎖緊頭的端面設有第一絕緣塊，所述第一導向桿與外部氣源或液源相連，所述第二鎖緊頭設有第二導向桿，所述第二導向桿與第二端盤同軸相連，所述第二端盤遠離第一鎖緊頭的端面設有第二絕緣塊，所述第二導向桿與外部計量設備相連，所述第一端盤和第二端盤分別設有測量端子，所述測量端子上設置有超聲波探頭及溫度傳感器。
[0007]進一步地，所述一種方型巖心夾持器還包括與外筒同軸設置的可調方型差動活塞和可調方型螺母，所述可調方型差動活塞和可調方型螺母設置在靠近第一鎖緊頭的外筒端部，所述第一導向桿、可調方型差動活塞和可調方型螺母由內向外依次設置，所述可調方型螺母上還設置有手柄。
[0008]進一步地，所述外筒外壁設置有加熱保溫環(huán)，所述加熱保溫環(huán)由加熱體、溫度傳感器及保溫層組成。
[0009]進一步地，所述外筒側壁徑向設有第一加壓接口，所述第一加壓接口穿過加熱保溫環(huán)連通密閉內腔與外部氣源，所述外筒靠近可調方型差動活塞一端的側壁徑向設有第二加壓接口。
[0010]進一步地，所述一種方型巖心夾持器還包括在外筒靠近可調方型差動活塞的一端設置有固定端蓋，遠離可調方型差動活塞的一端設置有可拆卸端蓋。
[0011 ]本實用新型的有益效果是:
[0012]1、測量端子采用耐高溫高壓材料，測量端子內部設置有超聲波探頭及溫度傳感器，并且與第一、第二鎖緊頭具有同一軸向，方便對方型巖心進行測量，對溫度的測量和控制更為精確。
[0013]2、第一、第二密封套，第一、第二鎖緊頭，外筒，內筒和可調方型差動活塞組成三軸向加壓部分，第一、第二密封套，外筒均采用耐壓不銹鋼材料，內筒采用高強度耐高溫、高壓的絕緣材料，利用加壓栗通過對外筒的圍壓加壓接口對巖心室加圍壓，通過可調方型差動活塞和第一鎖緊頭對巖心加軸壓，模擬地層壓力并實現(xiàn)對方型巖心的密封。
[0014]因此，本實用新型具有高壓高溫可控可調，操作方便，多參數(shù)一次測量，測量結果穩(wěn)定準確的特點，能夠實現(xiàn)最高溫度120 0C，軸壓、圍壓最大壓力80MPa下的電阻率、聲波以及多相流驅替等多項巖石物理參數(shù)的實驗測量。
【附圖說明】

[0015]圖1是本實用新型的立體結構示意圖。
[0016]圖2是本實用新型的中軸剖面圖。
[0017]圖3是本實用新型的中軸剖面圖中I處的放大圖。
[0018]圖4是本實用新型的第一鎖緊頭結構示意圖。
[0019]圖5是本實用新型的第二鎖緊頭結構示意圖。
[0020]圖中所示:1.外筒，2.內筒，3.第一密封套，4.第二密封套，5.第一鎖緊頭，5.1第一端面，5.2第一導向桿，5.3第一絕緣塊，6.第二鎖緊頭，6.1第二端面，6.2第二導向桿，6.3第二絕緣塊，7.可調方型差動活塞，8.可調方型螺母，9.手柄，10.加熱保溫環(huán)，11.第一加壓接口，12.第二加壓接口，13.固定端蓋，14.可拆卸端蓋。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0022]如圖1-5所示，一種方型巖心夾持器，包括同軸設置的外筒I和內筒2、第一密封套
3、第二密封套4、第一鎖緊頭5和第二鎖緊頭6，所述外筒I為圓筒，所述內筒2為方形筒，所述內筒2套于外筒I中部，所述內筒2的筒體兩端設置有環(huán)形突緣2.1，所述環(huán)形突緣2.1沿周向設有螺栓孔;所述第一密封套3與第二密封套4均為外圓內方的筒狀結構，所述第一密封套3與第二密封套4外壁分別與外筒I內壁過盈配合，所述第一密封套3與第二密封套4外徑不小于環(huán)形突緣2.1外徑，所述第一密封套3和第二密封套4分別通過螺栓和螺栓孔的配合與內筒2兩端的環(huán)形突緣2.1相連，形成外筒I和內筒2之間的密閉空間;所述第一鎖緊頭5內端面設有第一端盤5.1，所述第二鎖緊頭6內端面設有第二端盤6.1，所述第一鎖緊頭5的另一端分別穿過第一密封套3和外筒I的端面，所述第二鎖緊頭6分別穿過第二密封套4和外筒I的端面，第一端盤5.1、第二端盤6.1與內筒2內壁共同形成方形巖心室。
[0023]進一步地，所述第一鎖緊頭5設有第一導向桿5.2，所述第一導向桿5.2與第一端盤5.1同軸相連，所述第一端盤5.1遠離第二鎖緊頭6的端面設有第一絕緣塊5.3，所述第一導向桿5.2與外部氣源或液源相連，所述第二鎖緊頭6設有第二導向桿6.2，所述第二導向桿6.2與第二端盤6.1同軸相連，所述第二端盤6.1遠離第一鎖緊頭5的端面設有第二絕緣塊6.3，所述第二導向桿6.2與外部計量設備相連，所述第一端盤5.1和第二端盤6.1分別設有測量端子，所述測量端子上設置有超聲波探頭及溫度傳感器。
[0024]進一步地，還包括與外筒I同軸設置的可調方型差動活塞7和可調方型螺母8，所述可調方型差動活塞7和可調方型螺母8設置在靠近第一鎖緊頭5的外筒I端部，所述第一導向桿5.2、可調方型差動活塞7和可調方型螺母8由內向外依次設置，所述可調方型螺母8上還設置有手柄9。
[0025]進一步地，所述外筒I外壁設置有加熱保溫環(huán)10，所述加熱保溫環(huán)10由加熱體、溫度傳感器及保溫層組成。
[0026]進一步地，所述外筒I側壁徑向設有第一加壓接口11，所述第一加壓接口 11穿過加熱保溫環(huán)10連通密閉內腔與外部氣源，所述外筒I靠近可調方型差動活塞7—端的側壁徑向設有第二加壓接口 12。
[0027]進一步地，還包括在外筒I靠近可調方型差動活塞7的一端設置有固定端蓋13，遠離可調方型差動活塞7的一端設置有可拆卸端蓋14。
[0028]實施例:作為優(yōu)選，本實施例選取邊長50mm，長度80mm，端面平滑的規(guī)則方柱型巖心作為實驗巖心。具體實施過程為:
[0029]擰開可拆卸端蓋14，將巖心放入巖心室，第一鎖緊頭5、第二鎖緊頭6、可調節(jié)差動活塞7與外筒I連接固定后，將第一密封套3、第二密封套4固定在內筒2兩端，即形成外筒I和內筒2之間的密閉空間，與此同時在內筒2內，第一端盤5.1、第二端盤6.1與內筒2內壁共同形成方形巖心室。可調差動活塞7與第一鎖緊頭5構成軸向加壓部分，通過可調差動活塞7上的第二加壓接口 12加壓，此壓力傳遞到第一鎖緊頭5和第二鎖緊頭6模擬水平壓力，利用加壓栗通過設在外筒I上的第一加壓接口 11對巖心室外部加壓模擬地層壓力，軸圍壓共同實現(xiàn)對巖心的密封。利用第一端盤5.1第二端盤5.2的測量端子中的超聲波探頭及溫度傳感器和加熱保溫環(huán)10不斷地對巖心進行加熱、測溫及溫度控制。第一導向桿5.2連接外部的氣源或液源，第二導向桿6.2連接外部計量裝置，對方型巖心進行驅替實驗。
[0030]說明書中未闡述的部分均為現(xiàn)有技術或公知常識。本實施例僅用于說明該實用新型，而不用于限制本實用新型的范圍，本領域技術人員對于本實用新型所做的等價置換等修改均認為是落入該實用新型權利要求書所保護范圍內。
【主權項】
1.一種方型巖心夾持器，其特征在于:包括同軸設置的外筒(I)和內筒(2)、第一密封套(3)、第二密封套(4)、第一鎖緊頭(5)和第二鎖緊頭(6)，所述外筒(I)為圓筒，所述內筒(2)為方形筒，所述內筒(2)套于外筒(I)中部，所述內筒(2)的筒體兩端設置有環(huán)形突緣(2.1)，所述環(huán)形突緣(2.1)沿周向設有螺栓孔;所述第一密封套(3)與第二密封套(4)均為外圓內方的筒狀結構，所述第一密封套(3)與第二密封套(4)外壁分別與外筒(I)內壁過盈配合，所述第一密封套(3)與第二密封套(4)外徑不小于環(huán)形突緣(2.1)外徑，所述第一密封套(3)和第二密封套(4)分別通過螺栓和螺栓孔的配合與內筒(2)兩端的環(huán)形突緣(2.1)相連，形成外筒(I)和內筒(2)之間的密閉空間；所述第一鎖緊頭(5)內端面設有第一端盤(5.1)，所述第二鎖緊頭(6)內端面設有第二端盤(6.1)，所述第一鎖緊頭(5)的另一端分別穿過第一密封套(3)和外筒(I)的端面，所述第二鎖緊頭(6)分別穿過第二密封套(4)和外筒(I)的端面，第一端盤(5.1)、第二端盤(6.1)與內筒(2)內壁共同形成方形巖心室。2.根據(jù)權利要求1所述的一種方型巖心夾持器，其特征在于所述第一鎖緊頭(5)設有第一導向桿(5.2)，所述第一導向桿(5.2)與第一端盤(5.1)同軸相連，所述第一端盤(5.1)遠離第二鎖緊頭(6)的端面設有第一絕緣塊(5.3)，所述第一導向桿(5.2)與外部氣源或液源相連，所述第二鎖緊頭(6)設有第二導向桿(6.2)，所述第二導向桿(6.2)與第二端盤(6.1)同軸相連，所述第二端盤(6.1)遠離第一鎖緊頭(5)的端面設有第二絕緣塊(6.3)，所述第二導向桿(6.2)與外部計量設備相連，所述第一端盤(5.1)和第二端盤(6.1)分別設有測量端子，所述測量端子上設置有超聲波探頭及溫度傳感器。3.根據(jù)權利要求2所述的一種方型巖心夾持器，其特征在于還包括與外筒(I)同軸設置的可調方型差動活塞(7)和可調方型螺母(8)，所述可調方型差動活塞(7)和可調方型螺母(8)設置在靠近第一鎖緊頭(5)的外筒(I)端部，所述第一導向桿(5.2)、可調方型差動活塞(7)和可調方型螺母(8)由內向外依次設置，所述可調方型螺母(8)上還設置有手柄(9)。4.根據(jù)權利要求1所述的一種方型巖心夾持器，其特征在于所述外筒(I)外壁設置有加熱保溫環(huán)(1)，所述加熱保溫環(huán)(1)由加熱體、溫度傳感器及保溫層組成。5.根據(jù)權利要求1所述的一種方型巖心夾持器，其特征在于，所述外筒(I)側壁徑向設有第一加壓接口(I I)，所述第一加壓接口( 11)穿過加熱保溫環(huán)(10)連通密閉內腔與外部氣源，所述外筒(I)靠近可調方型差動活塞(7)—端的側壁徑向設有第二加壓接口(12)。6.根據(jù)權利要求1所述的一種方型巖心夾持器，其特征在于還包括在外筒(I)靠近可調方型差動活塞(7)的一端設置有固定端蓋(13)，遠離可調方型差動活塞(7)的一端設置有可拆卸端蓋(14)。
【文檔編號】G01N33/24GK205719757SQ201620179332
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月9日
【發(fā)明人】章成廣, 鄭恭明, 肖承文, 唐軍, 陳義群
【申請人】長江大學