CN111829935A - 一种岩石气体渗透率测定装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于测定装置技术领域，具体的说是一种岩石气体渗透率测定装置；夹持器的两端分别通过橡胶皮管连通到孔板放空阀和减压阀的端部；外管体内部设置有内护层，且外管体内部开设有环压腔；外管体的一端内部螺纹连接有固定密封塞，且外管体的另一端内部开设有环形安装腔；环形安装腔内安装有环形密封套；环形密封套内部插接有密封压块；密封压块的环形台体贴合到环形密封套的外端面；密封压块中心位置开设有插接孔，且插接孔内插接有导气管；密封压块的环形台体的外端面密封贴合有活动密封塞，且活动密封塞螺纹连接到外管体的另一端；本发明的夹持器不会造成岩样产生破损，进而提高了岩石进行气体渗透率的稳定高效检测的功能。

Description

一种岩石气体渗透率测定装置

技术领域

本发明属于测定装置技术领域，具体的说是一种岩石气体渗透率测定装置。

背景技术

一个油气藏除具备储存油、气的能力外，还必须在压力的作用下，能允许油、气在岩石中渗流，这是油气藏开发的必要条件。岩石渗透率就是流体通过岩石渗滤能力大小的量度。

岩石气体渗透率是油田开发能力估算所必须的重要基础参数，是研究储层性质、进行油层对比、分析油层动态的主要依据。

而现有的岩石气体渗透率测定装置最主要的部件是夹持器，将岩样装入到夹持器内，然后调节供压阀，改变夹持器两端的压差，测量不同压差下的渗透率值；由于现有的夹持器大多是等长度，难以对不同材质且不同长度的岩样进行气体渗透率测定，同时岩样装入到夹持器内后，大多通过螺纹连接的密封塞进行密封，密封塞在转动时会直接接触到岩样的端面，不仅对岩样的端面产生磨损，同时密封塞的挤压力会导致岩样的端面产生破损的现象，进而影响岩样的渗透率的稳定高效测定的现象。

鉴于此，为了克服上述技术问题，本公司设计研发了一种岩石气体渗透率测定装置，制作了特殊的岩石气体渗透率测定装置，解决了上述技术问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种岩石气体渗透率测定装置，本发明主要用于解决而现有的夹持器大多是等长度，难以对不同材质且不同长度的岩样进行气体渗透率测定，同时岩样装入到夹持器内后，大多通过螺纹连接的密封塞进行密封，密封塞在转动时会直接接触到岩样的端面，不仅对岩样的端面产生磨损，同时密封塞的挤压力会导致岩样的端面产生破损的现象，进而影响岩样的渗透率的稳定高效测定的现象。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种岩石气体渗透率测定装置，包括压力表、C值表、换向阀、环压阀、减压阀、夹持器、孔板放空阀和孔板；所述夹持器的两端分别通过橡胶皮管连通到孔板放空阀和减压阀的端部；所述夹持器包括外管体、内护层、固定密封塞、环形密封套、密封压块和活动密封塞；所述外管体内部设置有内护层，且外管体内部开设有环压腔；所述环压腔的外壁连通有环压管，且环压管与环压阀连通；所述外管体的一端内部螺纹连接有固定密封塞，且外管体的另一端内部开设有环形安装腔；所述环形安装腔内安装有环形密封套，且环形密封套的内径与内护层的内径相同；所述环形密封套内部插接有密封压块，且密封压块的横截面为T字形结构；所述密封压块的插接柱与岩心体的端部密封贴合，且密封压块的环形台体贴合到环形密封套的外端面；所述密封压块中心位置开设有插接孔，且插接孔内插接有导气管；所述密封压块的环形台体的外端面密封贴合有活动密封塞，且活动密封塞螺纹连接到外管体的另一端；所述导气管固定到活动密封塞上；所述环形密封套的高度和密封压块的高度均为可调整状态；

工作时，当需要将测量后的岩样装入到夹持器内时，先将夹持器的活动密封塞打开，然后根据岩样的长度调整环形密封套和密封压块的整体高度，使得环形密封套能够套接到岩样的外壁，且密封压块同步能够密封贴合到岩样的端部，先将调整后的环形密封套插入到环形安装腔，然后将岩样插入到内护层和环形密封套内，使得岩样的一端能够贴合到固定密封塞的端部，且岩样的另一端外壁能够位于环形密封套内，然后将密封压块的插接柱插入到环形密封套内，且密封压块的环形台体位于环形密封套的端面，然后将活动密封塞螺纹旋进外管体的另一端，随着活动密封塞的不断向外管体内旋转，活动密封塞可以将密封压块压紧贴合到岩样的端部，由于密封压块的环形台体贴合到环形密封套的端部，进而环形密封套可以对密封压块起到支撑的作用，有效防止由于活动密封塞对密封压块的挤压力过大，进而导致密封压块会将岩样的端部产生挤压破损的现象，不仅影响岩样在夹持器内进行稳定气体渗透的现象，同时影响了岩样气体渗透率的稳定检测效果；同时环形密封套和密封压块的配合，可以使得小于外管体、固定密封塞和活动密封塞整体长度的岩样都能够稳定装入到本发明的夹持器内，且该夹持器不会造成岩样产生破损，进而提高了岩石进行气体渗透率的稳定高效检测的功能；然后将装入有岩样的夹持器连接到岩石测定机构中，通过调节供压阀，改变夹持器两端的压差，测量不同压差下的渗透率值，并且将实验数据进行处理，进而便于对岩石气体渗碳率进行测定。

优选的，所述环形密封套的端部与内腔壁设置有橡胶密封层；所述环形密封套的外壁开设有螺纹；所述环形安装腔的内腔壁上开设有螺纹槽，且环形安装腔内螺纹连接有环形密封套；工作时，当需要将不同高度的环形密封套安装到环形安装腔内时，操作人员可以将环形密封套以转动的方式螺纹连接到环形安装腔内，进而可以将环形密封套固定到外管体内，有效防止当活动密封塞在转动挤压密封压块时，密封压块与活动密封塞之间的摩擦力会导致密封压块和环形密封套产生同步转动，进而环形密封套会与岩样的外壁产生长时间摩擦转动的现象，进而影响岩样外壁的稳定状态；同时设置的橡胶密封层可以提高环形密封套与环形安装腔之间的密封效果，防止充入到夹持器内部的气体从环形密封套和环形安装腔之间产生漏气的现象，进而影响夹持器的密封效果。

优选的，所述环形密封套的外端面均匀开设有多个插接槽；所述环形台体的内侧端面均匀设置有多个插接条，且多个插接条分别插入到多个插接槽内；所述插接孔为螺纹孔，且插接孔内螺纹连接有导气管；工作时，当环形密封套插入到环形安装腔后，密封压块的插接柱会插入到环形密封套内，且环形台体上设置的插接条会插入到插接槽内，使得密封压块能够与环形密封套连接，然后活动密封塞螺纹连接到外管体内时，先将导气管插入到插接孔内，活动密封塞的转动会将导气管螺纹连接到插接孔内，活动密封塞的再次转动会通过螺纹连接的导气管带动密封压块和环形密封套同步转动，进而可以将环形密封套螺纹连接到环形安装腔内，此时活动密封塞的端面位于密封压块的外端面接触，随着活动密封塞再次转动，由于环形密封套已经螺纹固定到环形安装腔内，进而活动密封塞只会带动导气管转动插入到插接孔内，且活动密封塞转动挤压到密封压块的端面时，密封压块在环形密封套的固定下不会产生转动，进而可以降低由于密封压块与岩样端部的转动摩擦，进而导致岩样的端面产生磨损的现象，进而影响岩样的气体渗透率的稳定测定。

优选的，所述插接孔的底端部设置有密封挡环，且密封挡环内部设置有阶梯孔；所述阶梯孔内转动插接有导气管，且导气管的端部与阶梯孔的台阶面密封贴合接触；工作时，当导气管螺纹连接到插接孔内时，导气管会转动插入到密封挡环内，且导气管的端部会插入到密封挡环的阶梯孔内，进而密封挡环可以对导气管起到密封插接的作用，有效防止当导气管内不同压力的气体渗入入到岩样表面时，由于导气管与插接孔之间的螺纹连接，且容易导致导气管与插接孔之间存在一定间隙，导致导气管喷出的气体通过间隙泄露的现象，不仅影响夹持器的密封效果，同时影响岩样气体渗透率稳定测定。

优选的，所述环形密封套的外端部设置有弹性空腔环，且弹性空腔环位于插接槽的侧面；所述弹性空腔环的外侧壁与插接柱挤压接触；所述插接条内部开设有膨胀腔，且膨胀腔内插接有导气柱；所述导气柱通过插槽插入到弹性空腔环内；工作时，当密封压块在活动密封塞的挤压力贴合到环形密封套的端面时，插接条的端部会对弹性空腔环产生挤压力，同时导气柱会通过插槽插入到弹性空腔环内，弹性空腔环在插接条的挤压力下内部的气体会通过导气柱进入到膨胀腔内，使得插接条两侧产生膨胀，进而增大密封压块与环形密封套的稳定连接效果，同时提高了密封压块在外管体内部的稳定安装效果。

优选的，所述密封压块内部开设有导气槽，且导气槽的一端与膨胀腔连通；所述密封挡环内部开设有挤压腔，且挤压腔与导气槽的另一端连通；工作时，当插接条挤压弹性空腔环时，弹性空腔环内部的气体会进入到膨胀腔内，同时膨胀腔内多余的气体会通过导气槽进入到密封挡环的挤压腔内，使得密封挡环的挤压腔的内腔壁产生膨胀，进而使得密封挡环能够紧密贴合包裹到导气管的外壁，进一步提高密封挡环对导气管密封效果，同时提高了夹持器的密封效果。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过环形密封套和密封压块的配合，可以使得小于外管体、固定密封塞和活动密封塞整体长度的岩样都能够稳定装入到本发明的夹持器内，且该夹持器不会造成岩样产生破损，进而提高了岩石进行气体渗透率的稳定高效检测的功能。

2.本发明通过环形密封套和密封压块的配合，密封压块的环形台体贴合到环形密封套的端部，进而环形密封套可以对密封压块起到支撑的作用，有效防止由于活动密封塞对密封压块的挤压力过大，进而导致密封压块会将岩样的端部产生挤压破损的现象，不仅影响岩样在夹持器内进行稳定气体渗透的现象，同时影响了岩样气体渗透率的稳定检测效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的夹持器的立体图；

图3是本发明的夹持器的剖视图；

图4是本发明图3中A处局部放大图；

图5是本发明图3中B处局部放大图；

图中：夹持器1、外管体2、环压腔21、环形安装腔22、内护层3、固定密封塞4、环形密封套5、橡胶密封层51、插接槽52、密封压块6、插接柱61、环形台体62、插接孔63、导气槽64、活动密封塞7、导气管8、插接条9、膨胀腔91、密封挡环10、阶梯孔101、挤压腔102、弹性空腔环11、插槽111、导气柱12、岩样13。

具体实施方式

使用图1-图5对本发明一实施方式的一种岩石气体渗透率测定装置进行如下说明。

如图1-图5所示，本发明所述的一种岩石气体渗透率测定装置，包括压力表、C值表、换向阀、环压阀、减压阀、夹持器1、孔板放空阀和孔板；所述夹持器1的两端分别通过橡胶皮管连通到孔板放空阀和减压阀的端部；所述夹持器1包括外管体2、内护层3、固定密封塞4、环形密封套5、密封压块6和活动密封塞7；所述外管体2内部设置有内护层3，且外管体2内部开设有环压腔21；所述环压腔21的外壁连通有环压管，且环压管与环压阀连通；所述外管体2的一端内部螺纹连接有固定密封塞4，且外管体2的另一端内部开设有环形安装腔22；所述环形安装腔22内安装有环形密封套5，且环形密封套5的内径与内护层3的内径相同；所述环形密封套5内部插接有密封压块6，且密封压块6的横截面为T字形结构；所述密封压块6的插接柱61与岩心体的端部密封贴合，且密封压块6的环形台体62贴合到环形密封套5的外端面；所述密封压块6中心位置开设有插接孔63，且插接孔63内插接有导气管8；所述密封压块6的环形台体62的外端面密封贴合有活动密封塞7，且活动密封塞7螺纹连接到外管体2的另一端；所述导气管8固定到活动密封塞7上；所述环形密封套5的高度和密封压块6的高度均为可调整状态；

工作时，当需要将测量后的岩样13装入到夹持器1内时，先将夹持器1的活动密封塞7打开，然后根据岩样13的长度调整环形密封套5和密封压块6的整体高度，使得环形密封套5能够套接到岩样13的外壁，且密封压块6同步能够密封贴合到岩样13的端部，先将调整后的环形密封套5插入到环形安装腔22，然后将岩样13插入到内护层3和环形密封套5内，使得岩样13的一端能够贴合到固定密封塞4的端部，且岩样13的另一端外壁能够位于环形密封套5内，然后将密封压块6的插接柱61插入到环形密封套5内，且密封压块6的环形台体62位于环形密封套5的端面，然后将活动密封塞7螺纹旋进外管体2的另一端，随着活动密封塞7的不断向外管体2内旋转，活动密封塞7可以将密封压块6压紧贴合到岩样13的端部，由于密封压块6的环形台体62贴合到环形密封套5的端部，进而环形密封套5可以对密封压块6起到支撑的作用，有效防止由于活动密封塞7对密封压块6的挤压力过大，进而导致密封压块6会将岩样13的端部产生挤压破损的现象，不仅影响岩样13在夹持器1内进行稳定气体渗透的现象，同时影响了岩样13气体渗透率的稳定检测效果；同时环形密封套5和密封压块6的配合，可以使得小于外管体2、固定密封塞4和活动密封塞7整体长度的岩样13都能够稳定装入到本发明的夹持器1内，且该夹持器1不会造成岩样13产生破损，进而提高了岩石进行气体渗透率的稳定高效检测的功能；然后将装入有岩样13的夹持器1连接到岩石测定机构中，通过调节供压阀，改变夹持器1两端的压差，测量不同压差下的渗透率值，并且将实验数据进行处理，进而便于对岩石气体渗碳率进行测定。

作为本发明的一种实施方式，所述环形密封套5的端部与内腔壁设置有橡胶密封层51；所述环形密封套5的外壁开设有螺纹；所述环形安装腔22的内腔壁上开设有螺纹槽，且环形安装腔22内螺纹连接有环形密封套5；工作时，当需要将不同高度的环形密封套5安装到环形安装腔22内时，操作人员可以将环形密封套5以转动的方式螺纹连接到环形安装腔22内，进而可以将环形密封套5固定到外管体2内，有效防止当活动密封塞7在转动挤压密封压块6时，密封压块6与活动密封塞7之间的摩擦力会导致密封压块6和环形密封套5产生同步转动，进而环形密封套5会与岩样13的外壁产生长时间摩擦转动的现象，进而影响岩样13外壁的稳定状态；同时设置的橡胶密封层51可以提高环形密封套5与环形安装腔22之间的密封效果，防止充入到夹持器1内部的气体从环形密封套5和环形安装腔22之间产生漏气的现象，进而影响夹持器1的密封效果。

作为本发明的一种实施方式，所述环形密封套5的外端面均匀开设有多个插接槽52；所述环形台体62的内侧端面均匀设置有多个插接条9，且多个插接条9分别插入到多个插接槽52内；所述插接孔63为螺纹孔，且插接孔63内螺纹连接有导气管8；工作时，当环形密封套5插入到环形安装腔22后，密封压块6的插接柱61会插入到环形密封套5内，且环形台体62上设置的插接条9会插入到插接槽52内，使得密封压块6能够与环形密封套5连接，然后活动密封塞7螺纹连接到外管体2内时，先将导气管8插入到插接孔63内，活动密封塞7的转动会将导气管8螺纹连接到插接孔63内，活动密封塞7的再次转动会通过螺纹连接的导气管8带动密封压块6和环形密封套5同步转动，进而可以将环形密封套5螺纹连接到环形安装腔22内，此时活动密封塞7的端面位于密封压块6的外端面接触，随着活动密封塞7再次转动，由于环形密封套5已经螺纹固定到环形安装腔22内，进而活动密封塞7只会带动导气管8转动插入到插接孔63内，且活动密封塞7转动挤压到密封压块6的端面时，密封压块6在环形密封套5的固定下不会产生转动，进而可以降低由于密封压块6与岩样13端部的转动摩擦，进而导致岩样13的端面产生磨损的现象，进而影响岩样13的气体渗透率的稳定测定。

作为本发明的一种实施方式，所述插接孔63的底端部设置有密封挡环10，且密封挡环10内部设置有阶梯孔101；所述阶梯孔101内转动插接有导气管8，且导气管8的端部与阶梯孔101的台阶面密封贴合接触；工作时，当导气管8螺纹连接到插接孔63内时，导气管8会转动插入到密封挡环10内，且导气管8的端部会插入到密封挡环10的阶梯孔101内，进而密封挡环10可以对导气管8起到密封插接的作用，有效防止当导气管8内不同压力的气体渗入入到岩样13表面时，由于导气管8与插接孔63之间的螺纹连接，且容易导致导气管8与插接孔63之间存在一定间隙，导致导气管8喷出的气体通过间隙泄露的现象，不仅影响夹持器1的密封效果，同时影响岩样13气体渗透率稳定测定。

作为本发明的一种实施方式，所述环形密封套5的外端部设置有弹性空腔环11，且弹性空腔环11位于插接槽52的侧面；所述弹性空腔环11的外侧壁与插接柱61挤压接触；所述插接条9内部开设有膨胀腔91，且膨胀腔91内插接有导气柱12；所述导气柱12通过插槽111插入到弹性空腔环11内；工作时，当密封压块6在活动密封塞7的挤压力贴合到环形密封套5的端面时，插接条9的端部会对弹性空腔环11产生挤压力，同时导气柱12会通过插槽111插入到弹性空腔环11内，弹性空腔环11在插接条9的挤压力下内部的气体会通过导气柱12进入到膨胀腔91内，使得插接条9两侧产生膨胀，进而增大密封压块6与环形密封套5的稳定连接效果，同时提高了密封压块6在外管体2内部的稳定安装效果。

作为本发明的一种实施方式，所述密封压块6内部开设有导气槽64，且导气槽64的一端与膨胀腔91连通；所述密封挡环10内部开设有挤压腔102，且挤压腔102与导气槽64的另一端连通；工作时，当插接条9挤压弹性空腔环11时，弹性空腔环11内部的气体会进入到膨胀腔91内，同时膨胀腔91内多余的气体会通过导气槽64进入到密封挡环10的挤压腔102内，使得密封挡环10的挤压腔102的内腔壁产生膨胀，进而使得密封挡环10能够紧密贴合包裹到导气管8的外壁，进一步提高密封挡环10对导气管8密封效果，同时提高了夹持器1的密封效果。

具体工作流程如下：

工作时，当需要将测量后的岩样13装入到夹持器1内时，先将夹持器1的活动密封塞7打开，然后根据岩样13的长度调整环形密封套5和密封压块6的整体高度，使得环形密封套5能够套接到岩样13的外壁，且密封压块6同步能够密封贴合到岩样13的端部，先将调整后的环形密封套5插入到环形安装腔22，然后将岩样13插入到内护层3和环形密封套5内，使得岩样13的一端能够贴合到固定密封塞4的端部，且岩样13的另一端外壁能够位于环形密封套5内，然后将密封压块6的插接柱61插入到环形密封套5内，且密封压块6的环形台体62位于环形密封套5的端面，然后将活动密封塞7螺纹旋进外管体2的另一端，随着活动密封塞7的不断向外管体2内旋转，活动密封塞7可以将密封压块6压紧贴合到岩样13的端部，进而可以将夹持器1内的岩样13进行夹紧固定；然后将装入有岩样13的夹持器1连接到岩石测定机构中，通过调节供压阀，改变夹持器1两端的压差，测量不同压差下的渗透率值，并且将实验数据进行处理，进而便于对岩石气体渗碳率进行测定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，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保护范围的限制。

虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (6)

1.一种岩石气体渗透率测定装置，包括压力表、C值表、换向阀、环压阀、减压阀、夹持器(1)、孔板放空阀和孔板；其特征在于：所述夹持器(1)的两端分别通过橡胶皮管连通到孔板放空阀和减压阀的端部；所述夹持器(1)包括外管体(2)、内护层(3)、固定密封塞(4)、环形密封套(5)、密封压块(6)和活动密封塞(7)；所述外管体(2)内部设置有内护层(3)，且外管体(2)内部开设有环压腔(21)；所述环压腔(21)的外壁连通有环压管，且环压管与环压阀连通；所述外管体(2)的一端内部螺纹连接有固定密封塞(4)，且外管体(2)的另一端内部开设有环形安装腔(22)；所述环形安装腔(22)内安装有环形密封套(5)，且环形密封套(5)的内径与内护层(3)的内径相同；所述环形密封套(5)内部插接有密封压块(6)，且密封压块(6)的横截面为T字形结构；所述密封压块(6)的插接柱(61)与岩心体的端部密封贴合，且密封压块(6)的环形台体(62)贴合到环形密封套(5)的外端面；所述密封压块(6)中心位置开设有插接孔(63)，且插接孔(63)内插接有导气管(8)；所述密封压块(6)的环形台体(62)的外端面密封贴合有活动密封塞(7)，且活动密封塞(7)螺纹连接到外管体(2)的另一端；所述导气管(8)固定到活动密封塞(7)上；所述环形密封套(5)的高度和密封压块(6)的高度均为可调整状态。

2.根据权利要求1所述的一种岩石气体渗透率测定装置，其特征在于：所述环形密封套(5)的端部与内腔壁设置有橡胶密封层(51)；所述环形密封套(5)的外壁开设有螺纹；所述环形安装腔(22)的内腔壁上开设有螺纹槽，且环形安装腔(22)内螺纹连接有环形密封套(5)。

3.根据权利要求2所述的一种岩石气体渗透率测定装置，其特征在于：所述环形密封套(5)的外端面均匀开设有多个插接槽(52)；所述环形台体(62)的内侧端面均匀设置有多个插接条(9)，且多个插接条(9)分别插入到多个插接槽(52)内；所述插接孔(63)为螺纹孔，且插接孔(63)内螺纹连接有导气管(8)。

4.根据权利要求1所述的一种岩石气体渗透率测定装置，其特征在于：所述插接孔(63)的底端部设置有密封挡环(10)，且密封挡环(10)内部设置有阶梯孔(101)；所述阶梯孔(101)内转动插接有导气管(8)，且导气管(8)的端部与阶梯孔(101)的台阶面密封贴合接触。

5.根据权利要求4所述的一种岩石气体渗透率测定装置，其特征在于：所述环形密封套(5)的外端部设置有弹性空腔环(11)，且弹性空腔环(11)位于插接槽(52)的侧面；所述弹性空腔环(11)的外侧壁与插接柱(61)挤压接触；所述插接条(9)内部开设有膨胀腔(91)，且膨胀腔(91)内插接有导气柱(12)；所述导气柱(12)通过插槽(111)插入到弹性空腔环(11)内。

6.根据权利要求5所述的一种岩石气体渗透率测定装置，其特征在于：所述密封压块(6)内部开设有导气槽(64)，且导气槽(64)的一端与膨胀腔(91)连通；所述密封挡环(10)内部开设有挤压腔(102)，且挤压腔(102)与导气槽(64)的另一端连通。

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