CN101446542B - 三轴向岩心夹持器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三轴向岩心夹持器，其左边部分设有压帽、左堵头、岩心室、左岩心堵头、定位垫圈及左小压帽，右边部分设有轴向压力活塞、右小压帽、右堵头及右岩心堵头，其特征在于，在岩心室外围设有胶套，胶套通过连接板与两对活塞相连，活塞的外侧连有两个承压筒。本发明的三轴向夹持器由于采用三组活塞(水平、垂直和轴向)，相比以前最多可以模拟2个压力的夹持器，本发明能够更好的模拟岩心在地层中的三维受力情况，而且3组压力大小可以随意调节，因此可以真正模拟地层受力情况，从而使得试验数据更接近地层内部实际数据，可为石油开采提供更好的方式。
Description
技术领域
本发明涉及一种岩心夹持器，具体地说，涉及一种在地质勘探研究开发中，尤其是石油和天然气的地质勘探和研究开发中，用于对岩心物性进行分析的岩心夹持器。
背景技术
在地质勘探研究开发中，尤其是石油和天然气的地质勘探和研究生产开发方面，需要从地下取出相关地层岩心，进行岩心物性分析实验，测量相关岩心的孔隙度、渗透率、电阻率、声波时差等物性参数，进行与研究开发有关的驱替实验。因此，需要对三轴向岩心夹持器实现真正的三轴向研究。
目前所应用的三轴向岩心夹持器轴向压力、围压及驱替压力是人为假想的三轴向，并非真正模拟地层条件下岩心所受的水平、垂直、驱替压力。这样就影响了所测量的岩心孔隙度、渗透率、电阻率、声波时差等物性参数。因此，目前所使用的三轴向岩心夹持器并不能真正模拟岩心所在地层的环境条件。
发明内容
本发明的目的是提供一种三轴向岩心夹持器，克服上述问题，实现真正的三轴向：水平、垂直、轴向围压，可提高岩心物性检测的准确性，在实验室内进行模拟地层三维空间岩心的试验。
本发明的三轴向岩心夹持器，包括岩心室(3)，岩心室(3)的左侧设有左岩心堵头(4)，左岩心堵头(4)的端部设有左小压帽(6)，左小压帽(6)与左岩心堵头(4)之间设有定位垫圈(5)，岩心室(3)的右侧设有右岩心堵头(10)，右岩心堵头(10)的端部设有右小压帽(8)，岩心室(3)上套有活塞(12)，活塞(12)有两组，活塞上设有承压筒(13)，承压筒(13)同样有两组，承压筒(13)的左侧设有左堵头(2)，承压筒(13)的右侧设有右堵头(9)，左堵头(2)和右堵头(9)的端部都设有压帽(1)，左岩心堵头(4)和右岩心堵头(10)上都设有胶套(11)，胶套(11)通过连接板与两组活塞(12)相连，右岩心堵头(10)上设有轴向活塞(7)。
优选地，
所说的两组活塞(12)分别设在水平方向和垂直方向。
本发明的三轴向岩心夹持器的三轴向压力是这样实现的：1)水平压力是通过水平压力手动泵来直接加到内部活塞上实现；2)环压是通过环压手动泵直接加在胶套的四周实现；3)垂直压力是通过垂直压力手动泵对承压筒内的内筒体上两侧的活塞加压，活塞将压力通过下面的连接板将压力传递给胶套及岩心，实现垂直方向的压力加载；4)轴向压力是由轴向压力手动泵来加压推动活塞和岩心室而实现。通过改变各个工作泵的压力可模拟不同地层的三轴向的压力。驱替压力也可根据实际条件确定不同的驱替压力，达到不同实验目的。
本发明的三轴向夹持器由于采用三组活塞(水平、垂直和轴向)，相比以前最多可以模拟2个压力的夹持器，本发明能够更好的模拟岩 心在地层中的三维受力情况，而且3组压力大小可以随意调节，因此可以真正模拟地层受力情况，从而使得试验数据更接近地层内部实际数据，可为石油开采提供更好的方式。
附图说明
图1为本发明的三轴向岩心夹持器的结构示意图；
图2为本发明的工作状态图。
其中，1为压帽，2为左堵头，3为岩心室，4为左岩心堵头，5为定位垫圈，6为左小压帽，7为轴向活塞，8为右小压帽，9为右堵头，10为右岩心堵头，11为胶套，12为活塞，13为承压筒，14为轴向压力手动泵，15为环压手动泵，16为水平压力手动泵，17为垂直压力手动泵。
具体实施方式
下列结合说明书附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明的三轴向岩心夹持器，包括岩心室(3)，岩心室(3)的左侧设有左岩心堵头(4)，左岩心堵头(4)的端部设有左小压帽(6)，左小压帽(6)与左岩心堵头(4)之间设有定位垫圈(5)，岩心室(3)的右侧设有右岩心堵头(10)，右岩心堵头(10)的端部设有右小压帽(8)，岩心室(3)上套有活塞(12)，活塞(12)有两组，活塞上设有承压筒(13)，承压筒(13)同样有两组，承压筒(13)的左侧设有左堵头(2)，承压筒(13)的右侧设有右堵头(9)，左堵头(2)和右堵头(9)的端部都设有压帽(1)，左岩心堵头(4)和右岩心堵头(10)上都设有胶套(11)，胶套(11)通过 连接板与两组活塞(12)相连，右岩心堵头(10)上设有轴向活塞(7)。两组活塞(12)分别设在水平方向和垂直方向。
本发明的三轴向岩心夹持器的工作过程为：
1)首先安装岩心，然后安装岩心室3、定位垫圈5、左小压帽6，最后由右侧轴向压力空间通过轴向压力手动泵14对轴向活塞7加压，从而对岩心轴向加压；
2)通过环压手动泵15对岩心外围胶套11施加环压；
3)通过水平压力手动泵16对水平方向的活塞加压、通过垂直压力手动泵17对垂直方向的活塞加压，使得活塞在水平和垂直方向压紧岩心；
4)通过手动泵对各个压力进行调节，使其达到相应的压力要求；
5)当压力要求满足后，开始进行试验，测试数据；
6)试验完成后，卸载各个压力，取出岩心，清洗仪器，以备下次的试验。
本发明的三轴向岩心夹持器由于可以真正模拟地层条件下岩心所受的水平、垂直、趋替压力，可用于模拟地层条件下三维状态下的储层有效渗流能力评价，如储层压力敏感性研究、单相渗流能力评价(地层条件)以及油水两相渗流能力评价(地层条件)；还可用于人工裂缝影响的低渗透率油层敏感性研究；也可用于特殊物性地层条件下疏松砂岩的相对渗透率测定。另外还可用于其它试验装置上，如增加恒压、恒速泵和压力传感器容器、计算机等，可实现流量设置，压力自动控制、数据采集。
Claims (2)
1.三轴向岩心夹持器，其特征在于，包括岩心室(3)，岩心室(3)的左侧设有左岩心堵头(4)，左岩心堵头(4)的端部设有左小压帽(6)，左小压帽(6)与左岩心堵头(4)之间设有定位垫圈(5)，岩心室(3)的右侧设有右岩心堵头(10)，右岩心堵头(10)的端部设有右小压帽(8)，岩心室(3)上套有活塞(12)，活塞(12)有两组，活塞上设有承压筒(13)，承压筒(13)同样有两组，承压筒(13)的左侧设有左堵头(2)，承压筒(13)的右侧设有右堵头(9)，左堵头(2)和右堵头(9)的端部都设有压帽(1)，左岩心堵头(4)和右岩心堵头(10)上都设有胶套(11)，胶套(11)通过连接板与两组活塞(12)相连，右岩心堵头(10)上设有轴向活塞(7)。
2.根据权利要求1所述的三轴向岩心夹持器，其特征在于，所说的两组活塞(12)分别设在水平方向和垂直方向。
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