巖心夾持器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣勘探與開發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種巖心夾持器。
【背景技術(shù)】
[0002]核磁共振技術(shù)在石油勘探開發(fā)中的應(yīng)用主要集中在儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)研究分析評(píng)價(jià)、油氣藏巖石中流體分布特征、滲流機(jī)理研究等，利用核磁共振技術(shù)可視化地開展這些研究工作。若要在高溫、高壓條件下進(jìn)行，就必須開發(fā)設(shè)計(jì)專門用于石油勘探開發(fā)研究的核磁共振巖心夾持器。巖心夾持器是用來模擬地層高溫、高壓條件下的巖心實(shí)驗(yàn)裝置。巖心核磁共振實(shí)驗(yàn)是將含有油、水的巖心放入到靜磁場射頻線圈中，巖心放入到射頻線圈中周圍不能有金屬材料包圍，否則金屬材料會(huì)屏蔽發(fā)射激發(fā)巖心核磁共振信號(hào)的RF脈沖。另外任何含有鐵磁物質(zhì)的材料也不能放入到靜磁場中。
[0003]目前，核磁共振巖心夾持器裝置主要有兩種類型:一是有射頻線圈(探頭)嵌入到巖心夾持器內(nèi)；二是無射頻線圈(探頭)嵌入到巖心夾持器內(nèi)。從效果看，第一種類型巖心夾持器在使用過程中，射頻線圈處于高溫、高壓狀態(tài)下，其射頻線圈參數(shù)共振頻率會(huì)產(chǎn)生漂移，需經(jīng)常調(diào)節(jié)共振頻率參數(shù)，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性。其次，由于密封端蓋采用氟塑料，在密封端蓋上的環(huán)壓進(jìn)油管與卸油管、驅(qū)替進(jìn)油管與出油管的密封處，當(dāng)環(huán)壓升高時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓力泄漏。第二種類型巖心夾持器在使用過程中，由于總體采用的是聚酰亞氨或聚酰亞氨和碳纖維按一定比例混合而成的工程塑料，所以夾持器筒體與兩端封頭或堵頭的密封處以及封頭或堵頭上的圍壓進(jìn)出口與驅(qū)替進(jìn)出口密封處，當(dāng)圍壓升高時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓力泄漏?？偟膩碚f，現(xiàn)有巖心夾持器耐壓較低，不能滿足模擬地層致密油藏溫度與壓力測試實(shí)驗(yàn)的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的一個(gè)技術(shù)問題是，提供一種不容易出現(xiàn)泄漏、耐壓更高、能更好地滿足測試實(shí)驗(yàn)要求從而更有利于油氣勘探與開發(fā)的巖心夾持器。
[0005]針對(duì)該問題的技術(shù)解決方案是，提供一種具有以下結(jié)構(gòu)巖心夾持器，包括:
[0006]非金屬耐高壓的筒體；
[0007]巖心組件，設(shè)在筒體內(nèi)；
[0008]左、右芯軸端座組件，分別設(shè)在筒體的左端和右端，且與巖心組件的左端和右端連接；
[0009]筒體、巖心組件及左、右芯軸端座組件形成筒體內(nèi)的環(huán)壓腔；和
[0010]左、右連接套，左連接套用于筒體的左端與左芯軸端座組件之間的連接，右連接套用于筒體的右端與右芯軸端座組件之間的連接。
[0011]筒體優(yōu)選采用耐高溫高壓的聚醚酮材料制成。筒體優(yōu)選為圓筒形形狀。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的巖心夾持器具有以下優(yōu)點(diǎn):通過左右連接套將筒體與左右芯軸端座組件連接起來，不僅能夠承受高壓，而且在圍壓升高時(shí)不容易出現(xiàn)壓力泄漏，因而耐壓更高。能更好地滿足測試實(shí)驗(yàn)要求從而更有利于油氣勘探與開發(fā)。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，所述左芯軸端座組件包括:
[0014]左端座，其部分延伸到筒體內(nèi)并通過環(huán)形凸臺(tái)抵接在筒體的左端面；
[0015]左壓套，用于左端座位于筒體外的部分與左連接套凸出筒體左端面的部分之間的連接；和
[0016]左芯軸，其一端與左端座連接，另一端與巖心組件的左端連接。在筒體內(nèi)，左端座延伸到筒體內(nèi)的部分上設(shè)有凹槽，凹槽上安裝有O型密封圈以起到良好的密封作用。在筒體外，通過左端座、左壓套和左端座上的環(huán)形凸臺(tái)使得左端座與筒體的左端的連接處密封良好，不容易出現(xiàn)壓力泄漏。另外，環(huán)形凸臺(tái)的形狀不限于環(huán)狀，也可以是由按環(huán)形分布的多個(gè)凸臺(tái)組成。
[0017]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述巖心組件、左芯軸和左端座內(nèi)設(shè)有第一通路，所述第一通路的一端延伸到巖心組件的巖心的一端，其另一端延伸到左端座位于左壓套外側(cè)的部分內(nèi)并與左端座上的垂直于第一通路的流體出口連通。方便用于模擬地層流體壓力。
[0018]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述左端座上設(shè)有環(huán)壓輸入接口和環(huán)壓輸入通道，所述環(huán)壓輸入接口設(shè)在左端座的外端面上且與環(huán)壓輸入通道連通，所述環(huán)壓輸入通道與環(huán)壓腔連通且環(huán)壓輸入通道的軸線平行于左芯軸的軸線設(shè)置。方便加載環(huán)壓。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中,所述右芯軸端座組件包括:
[0020]右端座，其部分延伸到筒體內(nèi)并通過環(huán)形凸臺(tái)抵接在筒體的右端面；
[0021]右壓套，用于右端座位于筒體外的部分與右連接套凸出筒體右端面的部分之間的連接；
[0022]右芯軸，其一端與巖心組件的右端連接，另一端連接有連接轉(zhuǎn)換器；和
[0023]一端與驅(qū)動(dòng)泵連接的輸入管，其另一端穿過右端座與連接轉(zhuǎn)換器連接。方便用于模擬地層流體壓力。
[0024]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述右芯軸和輸入管內(nèi)設(shè)有連通的第二通路，所述第二通路延伸至巖心組件的巖心的另一端。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，所述右端座上處于右壓套外、靠近外端面處設(shè)有排空口和環(huán)壓口，所述排空口和環(huán)壓口垂直于輸入管設(shè)置，且輸入管通過空心螺栓與右端座的外端面連接。通過空心螺栓來固定輸入管，防止輸入管轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0026]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述巖心組件與右芯軸的連接段處、右芯軸與連接轉(zhuǎn)換器的連接段處均設(shè)有支撐架。支撐架用于支撐連接處，增加了連接處的強(qiáng)度，防止巖心組件以及右芯軸偏轉(zhuǎn)。
[0027]在一個(gè)實(shí)施例中，所述巖心組件包括:巖心；左、右?guī)r柱，分設(shè)在巖心的兩端；左、右轉(zhuǎn)接器，左轉(zhuǎn)接器抵接在左巖柱的左端面，右轉(zhuǎn)接器抵接在右?guī)r柱的右端面；和連接保護(hù)套，套接在巖心、左巖柱、右?guī)r柱、左轉(zhuǎn)接器和右轉(zhuǎn)接器上，用于在加載圍壓時(shí)保護(hù)巖心。巖柱和轉(zhuǎn)換器的左右對(duì)稱設(shè)置能夠保證巖心處于中間位置。
[0028]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述筒體的內(nèi)表面連接有用于減少與巖心組件之間的摩擦的光滑的管件。
[0029]上述本發(fā)明的巖心夾持器具有以下有益效果:
[0030]I)本發(fā)明的巖心夾持器與核磁共振探頭配合，適用于致密儲(chǔ)層巖心高溫、高壓實(shí)驗(yàn)。
[0031]2)本發(fā)明的巖心夾持器能夠承受45Mpa的環(huán)壓、100°C的溫度，能很好地滿足測試實(shí)驗(yàn)要求從而更有利于油氣勘探與開發(fā)。
[0032]3)本發(fā)明的巖心夾持器的筒體采用耐高溫、耐高壓的非金屬材料制成，例2如由聚醚酮材料制成。由于筒體的左右兩端位于磁體探頭外部，故左右連接套、左右壓套、左右端座和輸入管均采用無磁材料制成，所以保證了巖心核磁共振信號(hào)不被屏蔽。也保證了巖心輸入端、輸出端等的安全使用。該夾持器不與核磁共振探頭接觸，故該夾持器的溫度不會(huì)對(duì)探頭線圈產(chǎn)生干擾。
[0033]4)本發(fā)明的巖心夾持器具有易裝卸、無滲漏、耐用、耐酸等優(yōu)點(diǎn)，可模擬地層致密油藏溫度、壓力，利用核磁共振設(shè)備在線動(dòng)態(tài)開展致密儲(chǔ)層巖心水驅(qū)油、CO2驅(qū)油、CO2吞吐核磁共振成像、T2譜實(shí)驗(yàn)研究、在線靜態(tài)研究致密油藏巖心孔隙結(jié)構(gòu)和物性參數(shù)。本發(fā)明的巖心夾持器在設(shè)計(jì)的溫度、壓力下連續(xù)反復(fù)使用，沒有發(fā)生壓力泄漏現(xiàn)象，保證了實(shí)驗(yàn)工作順利完成。
【附圖說明】
[0034]圖1所示是本發(fā)明的巖心夾持器的一種具體實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0036]如圖1所示為本發(fā)明的巖心夾持器的一種具體實(shí)施例。在該實(shí)施例中，該巖心夾持器包括玻璃鋼材料制成的筒體6、設(shè)在筒體6內(nèi)的巖心組件、與巖心組件兩端連接的左右芯軸端座組件和用于筒體6與左右芯軸端座組件的密封連接的左右連接套4和20。而且筒體6、巖心組件及左、右芯軸端座組件一起形成筒體6內(nèi)的環(huán)壓腔14。環(huán)壓腔14承載加于巖心11上的環(huán)壓。此外，筒體6的左