CN105277582A - 核磁共振专用岩心夹持器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种核磁共振专用岩心夹持器，属于石油能源工程领域，其包括筒体、样品管、左堵头、右堵头和围压机构，筒体两端开口，筒体中部设置围压腔，样品管设置在围压腔中，左堵头上设置左帽，左帽将左堵头固定在筒体左端，右堵头上设置右帽，右帽将右堵头固定在筒体右端，左堵头和右堵头抵住样品管左右两端，左堵头和右堵头的中部均设置驱替流体通道，围压机构包括围压进出口和围压通道，围压通道连通围压进出口和围压腔。本发明提供的岩心夹持器将围压进出口设置在核磁共振专用岩心夹持器两端，这样设置后，围压流体在进入围压腔的过程中，流体的压力稳定，对实验过程的影响小，保证实验结果的准确性，同时增强了整个岩心夹持器的美观性。

Description

核磁共振专用岩心夹持器

技术领域

本发明涉及石油能源工程领域，具体而言，涉及一种核磁共振专用岩心夹持器。

背景技术

在石油能源工程领域，由于核磁共振检测的无损特性，在不破坏物质结构就能通过弛豫时间图谱数据，分析出物质的组分；通过核磁共振成像系统，可对物质进行无损、非侵入成像分析；还可应用核磁共振系统进行储层岩心的常规参数(例如渗透率、孔隙度、饱和度等)实验。由于核磁共振具有无损、快速、准确和重复性好等特征，并可实现其它常规检测分析方法无法实现的功能，成为一种被国际认可的检测技术。

核磁共振专用岩心夹持器是用来模拟地层高温、高压条件下的岩心实验装置。现有的核磁共振专用岩心夹持器，围压流体从核磁共振专用岩心夹持器的筒体中部通入到围压腔中，在核磁共振腔体中既不美观安装也不方便,围压流体输入管路严重干扰样品分析结果。

发明内容

本发明提供了一种核磁共振专用岩心夹持器，旨在改善上述技术问题。

本发明是这样实现的：

一种核磁共振专用岩心夹持器，包括筒体、样品管、左堵头、右堵头和围压机构，所述筒体的两端开口，所述筒体中部设置有围压腔，所述样品管设置在所述围压腔中；

所述左堵头上设置有左帽，所述左帽将所述左堵头固定在所述筒体的左端，所述左堵头抵住所述样品管的左端，所述右堵头上设置有右帽，所述右帽将所述右堵头固定在所述筒体的右端，所述右堵头抵住所述样品管的右端，所述左堵头和右堵头的中部均设置有驱替流体通道；

所述围压机构设置在所述右帽上，所述围压机构包括围压进出口和围压通道，所述围压通道的一端连通所述围压进出口，另一端连通所述围压腔。

现有技术中核磁共振专用岩心夹持器的样品管通常设置在核磁共振专用岩心夹持器筒体的中部，围压机构直接设置在筒体的中部，这样设置在核磁共振腔体中既不美观安装也不方便,围压流体输入管路严重干扰样品分析结果。

本技术方案提供的核磁共振专用岩心夹持器围压机构设置在夹持器筒体的端部，左堵头和右堵头分别将样品管的左右两端固定，同时左帽和右帽分别将左堵头和右堵头固定在筒体的两端，驱替流体从左堵头和右堵头中部的驱替流体通道进入，而围压流体从围压机构中进入围压腔中。

由于围压流体从筒体的端部进入，且有较长的围压通道供其流动，在此过程中，围压流体无需输入管路,可以直接进入围压腔体.在核磁共振腔体安装非常方便,对于样品的分析测试影响微小,确保岩心分析结果的准确性。围压流体既可以是液体，也可以是气体。

围压腔在实验过程中需要保证密封性，因此筒体两端的左堵头和有右堵头需要将在筒体处形成稳定的密封。

进一步地，所述筒体的左端设置有台阶，所述左堵头上设置有凸缘，所述凸缘沿所述左堵头的周向设置，所述凸缘抵住所述台阶，所述左帽包括相互连接或一体成型的端盖和压紧部，所述端盖和所述压紧部均套设在所述左堵头上，所述压紧部伸入所述筒体的开口并抵住所述凸缘，所述端盖通过螺栓固定在所述筒体上。

凸缘抵住筒体左端的台阶后，凸缘将筒体的开口封闭，实现对围压腔的左端封闭的效果。同时左帽抵住凸缘将凸缘压紧在台阶上，而左帽则通过螺栓固定在筒体左端。

需要说明的是，类似的连接固定方式还可以有很多，只要能将筒体的左端封闭保证围压腔的密封性即可。比如说：还可以使用将堵头采用螺纹旋拧等方式对筒体的左端进行密封。

进一步地，所述压紧部上设置有卡槽，所述卡槽沿所述压紧部的周向设置，所述卡槽内嵌设有密封圈。

密封圈的主要作用是用于增强左帽与筒体之间的密封性。

进一步地，所述端盖的远离所述压紧部的一端通过螺纹连接有左接头，所述左接头套设在所述左堵头上。

进一步地，所述右帽包括相互连接或一体成型帽体和帽盖，所述围压进出口设置在所述帽盖上，所述帽体的外壁设置有外螺纹，所述筒体的右端开口的内壁设置有与所述外螺纹配合的内螺纹；

所述帽体的远离所述帽盖的一端设置有卡槽，所述卡槽沿所述帽体的周向设置，所述卡槽内嵌设有密封圈。

与左帽不同，右帽是通过螺纹连接方式设置在筒体的右端上的，这样方便将样品管取出更换样品，同样的，右帽上设置有卡槽，其中嵌设有密封圈用以增强密封性。

进一步地，所述筒体的右端的内壁为阶梯孔状且与所述帽体的外壁对应，所述右堵头分为第一段和第二段，第二段抵住所述样品管的右端，所述右帽套设在第一段上并抵住第二段，所述帽体远离所述帽盖的一端与阶梯孔的台阶间具有间隙，所述围压通道与所述围压腔之间通过所述间隙连通。

筒体右端为阶梯状的孔，右堵头的第一段直径较第二段小，在第一段与第二段之间形成凸台，凸台直径较大的部分伸入该阶梯状的孔中，其后凸台伸出台阶，帽体抵住凸台后，台阶与帽体之间便形成间隙，这样围压通道连通该间隙便实现了与围压腔的连通，围压流体进入时，经过围压进出口进入围压通道，其后进入该间隙，并从右堵头外壁与筒体内壁间的间隙进入围压腔中。

同时帽体的侧壁与筒体的内壁形成密封，将间隙与外界隔绝，设置在帽体外侧面上的密封圈进一步增强密封性。

进一步地，所述帽体包括相互连接或一体成型的螺纹部和堵头固定部，所述螺纹部和所述堵头固定部均套设在所述右堵头上，所述螺纹部与所述帽盖连接或一体成型，所述堵头固定部设置在所述螺纹部的远离所述帽盖的一端，所述螺纹部的外径大于所述堵头固定部的外径，所述卡槽设置在所述堵头固定部；

所述外螺纹设置在所述螺纹部的外壁，所述筒体的右端开口处设置有与所述外螺纹配合的内螺纹。

进一步地，所述围压进出口垂直于所述右堵头设置并伸出所述帽盖的侧壁。

围压进出口设置于帽盖的侧壁，围压通道与通孔平行的横向设置，围压通道与围压进出口相互垂直的连通，这样围压流体在通过围压通道进入围压腔的过程中，在外界压力的驱使下，围压流体可直接加载岩心密封套四周,无需连接管路,减少不必要的干扰。

现有技术中样品管均是采用橡胶制成，橡胶对于核磁共振信号会产生严重的干扰，影响实验结果。

进一步地，所述样品管由四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物制成。

四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物又名F46，其电绝缘性能好，对于核磁共振系统的基底信号不会产生干扰，保证实验结果的准确性。

进一步地，所述左堵头和所述右堵头与所述筒体的内壁之间均嵌设有密封圈。

前述已经说明，整个核磁共振专用岩心夹持器在实验过程中需要保证围压腔内的密封性，密封圈均是嵌设在左堵头和右堵头与筒体的内壁之间的，密封圈可以采用橡胶或者其他弹性材料制成。

本发明的有益效果是：本发明提供的核磁共振专用岩心夹持器将围压进出口设置在核磁共振专用岩心夹持器两端，这样设置后，围压流体可直接加载岩心密封套四周,无需连接管路,减少不必要的干扰，保证实验结果的准确性，同时增强了整个核磁共振专用岩心夹持器的美观性的操作的便捷性。同时其主体材料采用聚醚醚酮,优点1、耐热性、所有工程塑料中最高，2、耐放射性，3、难燃性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例提供的核磁共振专用岩心夹持器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的核磁共振专用岩心夹持器中筒体的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的核磁共振专用岩心夹持器中左帽的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的核磁共振专用岩心夹持器中右帽的结构示意图。

图中标记分别为：

筒体101；样品管102；围压腔103；间隙104；密封圈105；左边台阶106；右边台阶107；左堵头110；凸缘111；左帽112；左接头113；端盖114；压紧部115；右堵头120；凸台121；右接头122；右帽130；帽盖131；螺纹部132；堵头固定部133；围压通道134；围压进出口135；通孔137。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体

含义。

实施例，参阅图1至图4

如图1至图4所示，本实施例提供了一种核磁共振专用岩心夹持器，包括筒体101、样品管102、左堵头110、右堵头120和围压机构，图2示出了本实施例中筒体101的结构，筒体101的两端开口，所述筒体101中部设置有围压腔103，所述样品管102设置在所述围压腔103中。

样品管102由四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物制成。四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物又名F46，其电绝缘性能好，对于核磁共振系统的基底信号不会产生干扰，保证实验结果的准确性。

筒体101的左右两端均具有台阶，左边台阶106为阶梯孔状，筒体101的左端端部设置有螺孔。螺孔用于固定左帽112，左帽112的中部设置有孔，左堵头110从该孔中穿过，如图1所示，左堵头110的右端伸入筒体101的左端开口中抵住样品管102的左端，左堵头110中部设置有驱替流体通道。左帽112固定在筒体101上后，左堵头110被左帽112固定。

左堵头110伸入筒体101开口的部分设置有卡槽，该卡槽沿左堵头110的周向设置，并且卡槽位于凸缘111的靠近样品管102的一端。

具体而言，在本实施例中，左堵头110上设置有凸缘111，所述凸缘111沿所述左堵头110的周向设置，所述凸缘111抵住左边台阶106形成对围压腔103左端的密封。

如图3所示，所述左帽112包括相互连接的端盖114和压紧部115，所述端盖114和所述压紧部115均套设在所述左堵头110上，所述压紧部115伸入所述筒体101的左端开口并抵住所述凸缘111，所述端盖114通过螺栓固定在所述筒体101左端的螺孔上。

需要说明的是，类似的连接固定方式还可以有很多，只要能将筒体101的左端封闭保证围压腔103的密封性即可。比如说：还可以使用将堵头采用螺纹旋拧等方式对筒体101的左端进行密封。

压紧部115上设置有卡槽116，卡槽116沿压紧部115的周向设置，卡槽116内设置有密封圈105，增强密封性能。

左帽112的端盖114远离所述压紧部115的一端设置有内螺纹，左接头113外壁设置有与该内螺纹配合的外螺纹，所述左接头113套设在所述左堵头110上。且通过螺纹连接方式固定在左帽112上。

筒体101的右边台阶107与左边台阶106结构相似，筒体101的右端开口处设置有右堵头120，右堵头120分为第一段和第二段，左端的第二段直径较第一段大，第二段抵住样品管102，第二段与第一段之间具有一阶梯形成凸台121，所述凸台121沿所述右堵头120的周向形成。

所述右堵头120上设置有右帽130，所述右帽130将所述右堵头120固定在所述筒体101的右端，右堵头120的中部均设置有驱替流体通道。右堵头120伸入筒体101内的部分上设置有卡槽，卡槽内设置有密封圈105，该卡槽位于凸台121的左端。

具体而言，如图4所示，所述右帽130包括帽体和帽盖131，所述帽体包括相互连接的螺纹部132和堵头固定部133，所述螺纹部132和所述堵头固定部133均套设在所述右堵头120上，所述螺纹部132与所述帽盖131连接，所述堵头固定部133设置在所述螺纹部132的远离所述帽盖131的一端，所述螺纹部132的外径大于所述堵头固定部133的外径，螺纹部132的外壁上设置有外螺纹，所述筒体101的右端开口处设置有与所述外螺纹配合的内螺纹，右帽130通过螺纹连接固定在筒体101的右端。

堵头固定部133的外壁设置有卡槽，卡槽内设置有密封圈105。

所述右帽130上设置有围压机构，所述围压机构包括围压进出口135和围压通道134，所述围压通道134的一端连通所述围压进出口135，另一端连通所述围压腔103。

具体而言，在本实施例中，如图1和图4所示，右帽130的中部设置有通孔137，通孔137贯穿帽盖131、螺纹部132和堵头固定部133，通孔137用于供右堵头120穿过并将右堵头120固定。

所述围压进出口135垂直于所述右堵头120设置，也就是围压进出口135与通孔137相垂直，并伸出所述帽盖131的侧壁。

围压进出口135设置于帽盖131的侧壁，围压进出口135处设置有用于连接外界围压流体源的连接座。

围压通道134与通孔137平行的横向设置，围压通道134与围压进出口135相互垂直的连通，这样围压流体在通过围压通道134进入围压腔103的过程中，在外界压力的驱使下，围压流体经围压通道134转向，避免压力出现较大的波动。

凸台121伸出筒体101的右边台阶107，这样凸台121与筒体101的内壁便形成空腔，所述帽体左端的堵头固定部133抵住所述凸台121，这样堵头固定部133与右边台阶107间形成间隙104，所述围压通道134连通间隙104。间隙104是与围压腔103相通的，这样围压流体便可经围压进出口135进入围压通道134，其后进入间隙104，最后进入围压腔103中。

通孔137的右端开口处设置有容腔，容腔的内壁设置有内螺纹，容腔内设置有右接头122，右接头122的外壁设置有与容腔内壁的内螺纹配合的外螺纹，右接头122套设在右堵头120上并通过螺纹固定在右帽130上。

还需说明的是，右接头122和左接头113在分别固定在右帽130和左帽112内时，在两者的连接处均设置有密封圈105，在本实施例中，密封圈105设置的目的均是增强部件间固定的密封性。

本实施例提供的核磁共振专用岩心夹持器将围压进出口135设置在核磁共振专用岩心夹持器两端，这样设置后，围压流体在进入围压腔103的过程中，围压流体可直接加载岩心密封套四周,无需连接管路,减少不必要的干扰,保证实验结果的准确性，同时增强了整个核磁共振专用岩心夹持器的美观度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核磁共振专用岩心夹持器，其特征在于，包括筒体、样品管、左堵头、右堵头和围压机构，所述筒体的两端开口，所述筒体中部设置有围压腔，所述样品管设置在所述围压腔中；

所述左堵头上设置有左帽，所述左帽将所述左堵头固定在所述筒体的左端，所述左堵头抵住所述样品管的左端，所述右堵头上设置有右帽，所述右帽将所述右堵头固定在所述筒体的右端，所述右堵头抵住所述样品管的右端，所述左堵头和右堵头的中部均设置有驱替流体通道；

所述围压机构设置在所述右帽上，所述围压机构包括围压进出口和围压通道，所述围压通道的一端连通所述围压进出口，另一端连通所述围压腔。

2.根据权利要求1所述的核磁共振专用岩心夹持器，其特征在于，所述筒体的左端设置有台阶，所述左堵头上设置有凸缘，所述凸缘沿所述左堵头的周向设置，所述凸缘抵住所述台阶，所述左帽包括相互连接或一体成型的端盖和压紧部，所述端盖和所述压紧部均套设在所述左堵头上，所述压紧部伸入所述筒体的开口并抵住所述凸缘，所述端盖通过螺栓固定在所述筒体上。

3.根据权利要求2所述的核磁共振专用岩心夹持器，其特征在于，所述压紧部上设置有卡槽，所述卡槽沿所述压紧部的周向设置，所述卡槽内嵌设有密封圈。

4.根据权利要求2所述的核磁共振专用岩心夹持器，其特征在于，所述端盖的远离所述压紧部的一端通过螺纹连接有左接头，所述左接头套设在所述左堵头上。

5.根据权利要求1所述的核磁共振专用岩心夹持器，其特征在于，所述右帽包括相互连接或一体成型帽体和帽盖，所述围压进出口设置在所述帽盖上，所述帽体的外壁设置有外螺纹，所述筒体的右端开口的内壁设置有与所述外螺纹配合的内螺纹；

所述帽体的远离所述帽盖的一端设置有卡槽，所述卡槽沿所述帽体的周向设置，所述卡槽内嵌设有密封圈。

6.根据权利要求5所述的核磁共振专用岩心夹持器，其特征在于，所述筒体的右端的内壁为阶梯孔状且与所述帽体的外壁对应，所述右堵头分为第一段和第二段，第二段抵住所述样品管的右端，所述右帽套设在第一段上并抵住第二段，所述帽体远离所述帽盖的一端与阶梯孔的台阶间具有间隙，所述围压通道与所述围压腔之间通过所述间隙连通。

7.根据权利要求6所述的核磁共振专用岩心夹持器，其特征在于，所述帽体包括相互连接或一体成型的螺纹部和堵头固定部，所述螺纹部和所述堵头固定部均套设在所述右堵头上，所述螺纹部与所述帽盖连接或一体成型，所述堵头固定部设置在所述螺纹部的远离所述帽盖的一端，所述螺纹部的外径大于所述堵头固定部的外径，所述卡槽设置在所述堵头固定部；

所述外螺纹设置在所述螺纹部的外壁，所述筒体的右端开口处设置有与所述外螺纹配合的内螺纹。

8.根据权利要求5所述的核磁共振专用岩心夹持器，其特征在于，所述围压进出口垂直于所述右堵头设置并伸出所述帽盖的侧壁。

9.根据权利要求1所述的核磁共振专用岩心夹持器，其特征在于，所述样品管由四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物制成。

10.根据权利要求1所述的核磁共振专用岩心夹持器，其特征在于，所述左堵头和所述右堵头与所述筒体的内壁之间均嵌设有密封圈。