本發(fā)明涉及夾持裝置，特別涉及一種用于二氧化碳腐蝕試驗(yàn)的巖芯夾持器。

背景技術(shù)：

目前二氧化碳大量排放而引起的全球氣候變暖問(wèn)題日趨嚴(yán)峻，環(huán)境保護(hù)越來(lái)越受到國(guó)際社會(huì)高度關(guān)注，二氧化碳排放所帶來(lái)的一系列問(wèn)題急需解決、刻不容緩，因此必須采取積極有效措施，捕獲和埋存廢氣中的二氧化碳是避免氣候變化的有效途徑之一，為此二氧化碳埋存技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并在一定程度上緩解了溫室效應(yīng)。我國(guó)在儲(chǔ)存二氧化碳方面具有良好的地質(zhì)條件和巨大的儲(chǔ)存潛力。積極探索二氧化碳地質(zhì)存儲(chǔ)技術(shù)，對(duì)于二氧化碳減排具有重要的意義。

而同時(shí)，國(guó)內(nèi)外研究表明，二氧化碳又是一種非常高效的驅(qū)油劑，特別在開發(fā)低滲透、難動(dòng)用儲(chǔ)量方面，具有比水驅(qū)更明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

但是，無(wú)論是研究二氧化碳封存還是二氧化碳驅(qū)油都要考慮二氧化碳對(duì)井筒水泥環(huán)的腐蝕，需要進(jìn)行大量的二氧化碳腐蝕實(shí)驗(yàn)。二氧化碳腐蝕實(shí)驗(yàn)通常是在高溫高壓反應(yīng)釜中進(jìn)行的，不需要巖芯夾持器，反應(yīng)過(guò)后拿出巖芯在專用設(shè)備中進(jìn)行各種測(cè)試，從而獲得不同時(shí)長(zhǎng)的腐蝕下，巖芯橫向和縱向的滲透率，由于每個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的巖芯橫向和縱向的滲透率都需要重復(fù)實(shí)驗(yàn)，由于巖芯取出后位置發(fā)生變化，不可重復(fù)使用，需要耗費(fèi)大量巖芯和時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種既可進(jìn)行二氧化碳腐蝕、又可進(jìn)行巖芯滲透率測(cè)試的用于二氧化碳腐蝕試驗(yàn)的巖芯夾持器，節(jié)省巖芯、且耗時(shí)短。

本發(fā)明提供的巖芯夾持器，包括：第一半筒和第二半筒連接組成的夾持筒，在所述夾持筒內(nèi)形成腐蝕腔，所述夾持筒的兩端分別設(shè)有一個(gè)第一開口，所述夾持筒的筒壁還設(shè)有兩個(gè)軸對(duì)稱設(shè)置的第二開口。

進(jìn)一步地，還包括分別套設(shè)在所述夾持筒兩端的兩個(gè)環(huán)套。

進(jìn)一步地，兩個(gè)所述環(huán)套均與所述夾持筒螺紋連接。

進(jìn)一步地，還包括套設(shè)在所述夾持筒外側(cè)的套筒，所述套筒的兩端分別設(shè)有一個(gè)端蓋，每個(gè)所述端蓋均設(shè)有與所述第一開口對(duì)應(yīng)連通的縱向氣口，所述套筒的筒壁設(shè)有與所述第二開口對(duì)應(yīng)連通的橫向氣口。

進(jìn)一步地，所述端蓋與所述套筒通過(guò)多個(gè)螺釘進(jìn)行連接。

進(jìn)一步地，每個(gè)所述橫向氣口和每個(gè)所述縱向氣孔均設(shè)置有氣閥。

進(jìn)一步地，所述腐蝕腔包括用于設(shè)置巖芯的置物腔和兩個(gè)分別位于所述置物腔兩端的隔離腔。

進(jìn)一步地，所述置物腔為圓柱形，所述隔離腔為錐形，且錐頂朝向外側(cè)。

進(jìn)一步地，所述第二開口為沿軸向的長(zhǎng)條形通孔。

進(jìn)一步地，所述第一半筒和所述第二半筒的內(nèi)壁均設(shè)置有密封層。

本發(fā)明提供的用于二氧化碳腐蝕試驗(yàn)的巖芯夾持器，包括：第一半筒和第二半筒連接組成的夾持筒，在所述夾持筒內(nèi)形成腐蝕腔，所述夾持筒的兩端分別設(shè)有一個(gè)第一開口，所述夾持筒的筒壁還設(shè)有兩個(gè)軸對(duì)稱設(shè)置的第二開口。兩個(gè)所述第一開口的其中一個(gè)為縱向進(jìn)氣口，另一個(gè)為縱向排氣口；兩個(gè)所述第二開口的其中一個(gè)為橫向進(jìn)氣口，另一個(gè)為橫向排氣口。進(jìn)行二氧化碳腐蝕實(shí)驗(yàn)時(shí)，在腐蝕腔內(nèi)放置巖芯，從縱向進(jìn)氣口、橫向進(jìn)氣口和橫向排氣口通入二氧化碳和鹽水。需要測(cè)量縱向滲透率時(shí)，關(guān)閉橫向進(jìn)氣口和橫向排氣口，繼續(xù)從縱向進(jìn)氣口通入二氧化碳，通過(guò)測(cè)量縱向排氣口氣體排液的體積、時(shí)間等參數(shù)來(lái)計(jì)算巖芯縱向滲透率；測(cè)量橫向滲透率時(shí)，關(guān)閉縱向進(jìn)氣口和縱向排氣口，打開橫向進(jìn)氣口和橫向排氣口，繼續(xù)從橫向進(jìn)氣口通入二氧化碳，通過(guò)測(cè)量橫向排氣口氣體排液的體積、時(shí)間等參數(shù)來(lái)計(jì)算巖芯橫向滲透率。

本發(fā)明提供的用于二氧化碳腐蝕試驗(yàn)的巖芯夾持器可完成二氧化碳腐蝕，并進(jìn)行滲透率測(cè)試，過(guò)程中不需重復(fù)取出巖芯，均在所述巖芯夾持器中完成，且由于巖芯未取出，位置不會(huì)發(fā)生變化，計(jì)算完滲透率后，可繼續(xù)進(jìn)行腐蝕，從而完成連續(xù)取值，實(shí)驗(yàn)時(shí)間短，且節(jié)省巖芯。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。附圖中，各元件或部分并不一定按照實(shí)際的比例繪制。

圖1為一實(shí)施例提供的用于二氧化碳腐蝕試驗(yàn)的巖芯夾持器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中巖芯夾持器的爆炸圖；

圖3為圖1提供的巖芯夾持器中夾持筒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1中沿截面A的巖芯夾持器的剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，因此只作為示例，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

需要注意的是，除非另有說(shuō)明，本申請(qǐng)使用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)或者科學(xué)術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的通常意義。

參照?qǐng)D1到圖4，在一實(shí)施例中，本發(fā)明提供的用于二氧化碳腐蝕試驗(yàn)的巖芯夾持器，包括：第一半筒110和第二半筒120連接組成的夾持筒100，在所述夾持筒100內(nèi)形成腐蝕腔，所述夾持筒100的兩端分別設(shè)有一個(gè)第一開口140，所述夾持筒100的筒壁還設(shè)有兩個(gè)軸對(duì)稱設(shè)置的第二開口140。其中兩個(gè)第二開口140可分別設(shè)置在第一半筒110和第二半筒120上，也可也設(shè)置在第一半筒110與第二半筒120的交接處。本申請(qǐng)中第二開口140為長(zhǎng)方形的矩形通孔，分別設(shè)置在第一半筒110和第二半筒120上。

其中，第一半筒110和第二半筒120之間可以采用螺栓連接、卡扣連接、膠接等不同形式。在本實(shí)施例中，設(shè)置了兩個(gè)環(huán)套200，分別套設(shè)在所述夾持筒100兩端，兩個(gè)所述環(huán)套200均與所述夾持筒100螺紋連接,從而將第一半筒110和第二半筒120壓緊。

本發(fā)明提供的巖芯夾持器可完成二氧化碳腐蝕，并進(jìn)行滲透率測(cè)試，過(guò)程中不需重復(fù)取出巖芯，均在所述巖芯夾持器中完成，且由于巖芯未取出，位置不會(huì)發(fā)生變化，計(jì)算完滲透率后，可繼續(xù)進(jìn)行腐蝕，從而完成連續(xù)取值，實(shí)驗(yàn)時(shí)間短，且節(jié)省巖芯。

具體的，為了保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，在與巖芯接觸的部分，需存有一定量的腐蝕液，所述腐蝕腔包括用于設(shè)置巖芯的置物腔151和兩個(gè)分別位于所述置物腔151兩端的隔離腔152。由于巖芯通常為圓柱體，所述置物腔151為圓柱形，所述隔離腔152為錐形，且錐頂朝向外側(cè)。通過(guò)向外縮小的截面維持隔離腔152，當(dāng)然也可設(shè)置兩個(gè)隔離網(wǎng)，兩個(gè)隔離網(wǎng)之間為置物腔151，二氧化碳腐蝕實(shí)驗(yàn)時(shí)，在隔離腔中充滿腐蝕液，對(duì)巖芯進(jìn)行腐蝕。同理，本申請(qǐng)中第二開口140為長(zhǎng)方形的矩形通孔，沿軸向設(shè)置，在矩形通孔中聰明腐蝕液。

本實(shí)施例的巖芯夾持器還包括套設(shè)在所述夾持筒100外側(cè)的套筒300，所述套筒300的兩端分別設(shè)有一個(gè)端蓋400，每個(gè)所述端蓋400均設(shè)有與所述第一開口140對(duì)應(yīng)連通的縱向氣口，所述套筒300的筒壁設(shè)有與所述第二開口140對(duì)應(yīng)連通的橫向氣口，所述端蓋400通過(guò)多個(gè)螺釘與所述套筒300進(jìn)行連接。夾持筒100和套筒300上可分別設(shè)置相互配合的定位件，使相應(yīng)的接口對(duì)接，同時(shí)防止夾持筒100轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)施例在環(huán)套200上設(shè)置有定位凸起，套筒300上設(shè)置有相應(yīng)的卡槽，安裝后，定位凸起卡入卡槽內(nèi)。

為了便于控制每個(gè)氣口的開合，每個(gè)所述橫向氣口和每個(gè)所述縱向氣孔均設(shè)置有氣閥。

本實(shí)施例中兩個(gè)所述縱向氣口的其中一個(gè)為縱向進(jìn)氣口510，另一個(gè)為縱向排氣口520；兩個(gè)所述橫向氣口的其中一個(gè)為橫向進(jìn)氣口530，另一個(gè)為橫向排氣口540。

利用本實(shí)施例的巖芯夾持器進(jìn)行二氧化碳腐蝕實(shí)驗(yàn)的步驟如下：

1、打開夾持筒100，使第一半筒110與第二半筒120分離，在第一半筒110和第二半筒120的內(nèi)表面覆蓋環(huán)氧樹脂，并將巖芯放入置物腔151，將第一半筒110和第二半筒120合并；

2、將兩個(gè)環(huán)套200分別裝配在夾持筒100的兩端；

3、將夾持筒100放入套筒300中，并將環(huán)套200的定位凸起卡入套筒300的卡槽內(nèi)；

4、兩個(gè)端蓋400分別設(shè)置在套筒300的兩端，通過(guò)螺釘進(jìn)行連接；

5、在縱向進(jìn)氣口510、縱向排氣口520、橫向進(jìn)氣口530和橫向排氣口540上分別設(shè)置閥門；

6、從縱向進(jìn)氣口510、橫向進(jìn)氣口530和橫向排氣口540通入二氧化碳和鹽水。

其中，在第一半筒110和第二半筒120的內(nèi)表面覆蓋環(huán)氧樹脂，蓋合后，巖芯與夾持筒100內(nèi)壁之間通過(guò)環(huán)氧樹脂進(jìn)行密封，可使各個(gè)氣口之間互不相通，防止漏氣導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)、甚至試驗(yàn)失敗。

當(dāng)然本申請(qǐng)的巖芯夾持器也可在第一半筒110和第二半筒120的內(nèi)表面預(yù)先覆蓋密封層，節(jié)省試驗(yàn)步驟和試驗(yàn)時(shí)間。

利用本實(shí)施例的巖芯夾持器繼續(xù)進(jìn)行滲透率測(cè)試的方法如下：需要測(cè)量縱向滲透率時(shí)，關(guān)閉橫向進(jìn)氣口530和橫向排氣口540，繼續(xù)從縱向進(jìn)氣口510通入二氧化碳，通過(guò)測(cè)量縱向排氣口520氣體排液的體積、時(shí)間等參數(shù)來(lái)計(jì)算巖芯縱向滲透率；測(cè)量橫向滲透率時(shí)，關(guān)閉縱向進(jìn)氣口510和縱向排氣口520，打開橫向進(jìn)氣口530和橫向排氣口540，繼續(xù)從橫向進(jìn)氣口530通入二氧化碳，通過(guò)測(cè)量橫向排氣口540氣體排液的體積、時(shí)間等參數(shù)來(lái)計(jì)算巖芯橫向滲透率。

在本申請(qǐng)的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

本發(fā)明的說(shuō)明書中，說(shuō)明了大量具體細(xì)節(jié)。然而，能夠理解，本發(fā)明的實(shí)施例可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐。在一些實(shí)例中，并未詳細(xì)示出公知的方法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便不模糊對(duì)本說(shuō)明書的理解。

在本說(shuō)明書的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說(shuō)明書的范圍當(dāng)中。