CN112098297A - 一种用于声波测量的多形岩心夹持装置 - Google Patents

一种用于声波测量的多形岩心夹持装置 Download PDF

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张凯
苏远大
谭宝海
李刚
许松
李盛清
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Abstract

本发明公开了一种用于声波测量的多形岩心夹持装置，包括：底座盒及手轮、底座盒固定卡槽、一对活动尾架及手轮、压力计、承物板、探测器固定头、旋转指针和承物架手轮；两个对称分布的底座盒固定卡槽位于底座盒上端面两侧，一对活动尾架分别采用螺丝固定的方式被置于两侧的底座盒固定卡槽内；每个活动尾架上设有通过活动尾架手轮旋转带动的探测器距离调整机构，一对探测器被分别安装在对应的探测器距离调整机构内端的探测器固定头内；用于调节承物板高度的底座盒手轮通过丝杆、蜗轮、轴承机构与承物架连接；用于调整承物板角度的承物架手轮通过涡轮蜗杆机构与承物架连接，承物板位于承物架上。本发明具有结构简单、夹持稳定、功能多样的优点。

Description

一种用于声波测量的多形岩心夹持装置
技术领域
本发明涉及一种岩心夹持测试装置，具体地说，涉及一种在地质勘探开发中用于对岩心物性进行测试的岩心夹持器。
背景技术
开发实验是油气田开发的必要前提，能够获得储量计算、数值模拟等工作所需的基础油藏参数，而岩心夹持器是开发实验中应用最广泛的基础工具之一。目前的岩心夹持器主要用于在固定岩芯的同时对其渗透率进行测量，因而绝大部分岩心夹持器都只针对圆柱状小岩心。
在测井实验井建设、浅地层岩石物理参数测量等诸多研究领域中，经常需要对不同形状和尺寸的岩心进行物理参数的测量，如测量岩心多轴的参数需要对方块状岩芯进行测量；测量岩心各项异性需要对较大的球形岩心进行测量等。
岩心的声波参数可以反映其横波和纵波速度以及幅度，进而确定岩心的岩性、孔隙度、弹性参数和机械性质等。
目前的岩心夹持器均是针对圆柱状小岩心开展渗透率等参数测量，而在诸多研究领域中迫切需要对多种形状和尺寸的岩心进行物理参数的测量，尤其是缺乏测量岩心各项异性的专用设备。岩心的声波参数是岩心至关重要的参数，常规的测量方式操作流程复杂、对设备要求苛刻。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于声波测量的多形岩心夹持装置，以解决针对不同形状和大小的岩心进行稳定夹持和声波各项异性测量的技术问题。
为实现本发明之目的，采用以下技术方案：
一种用于声波测量的多形岩心夹持装置，包括：用来承重整个夹持测试装置的底座盒及手轮、底座盒固定卡槽、用于对探测器固定头的位置进行细调的一对活动尾架及手轮、压力计、承物板、探测器固定头、旋转指针和承物架手轮；两个对称分布的底座盒固定卡槽位于底座盒上端面两侧，一对活动尾架分别采用螺丝固定的方式被置于两侧的底座盒固定卡槽内，在底座盒固定卡槽内进行位置粗调；每个活动尾架上设有通过活动尾架手轮旋转带动的探测器距离调整机构，一对探测器被分别安装在对应的探测器距离调整机构内端的探测器固定头内；承物板采用V型结构，配合垫块实现对不同形状岩芯的夹持；分别安装在一对活动尾架上的压力计用来测量岩芯夹持的压力；底座手轮带动底座手轮丝杆旋转，丝杆带动底盘蜗轮旋转，底盘蜗轮带动轴承旋转，从而调节承物架的高度，承物板位于承物架上；承物架手轮带动丝杆旋转，丝杆带动承物架蜗轮旋转，旋转指针位于承物架蜗轮侧面，用于指示旋转角度。
所述探测器距离调整机构包括尾架套、尾架管、探测器固定头，尾架套固定在活动尾架端部，尾架管螺接在尾架套内，尾架管外端安装有活动尾架手轮，尾架管内端通过螺丝结构安装有探测器固定头，探测器放置于固定头内侧并通过周侧的螺栓固定，固定头上含有便于放取探测器的若干个凹槽。
本发明的有益效果是：
(1)本发明提供的岩心测试与夹持装置，通过调节V型承物板的高度和角度、配合双探测器的距离调节，实现对不同大小和形状岩心的稳固夹持；
(2)本发明提供的夹持装置可以手动旋转，配合角度指针完成角度的精确调节，进行岩心各向异性测量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的内部结构剖面图。
图3是本发明的工作示意图。
图4是图3的俯视图。
图5是本发明探测器固定头的剖面结构图。
图6是本发明探测器固定头的立体结构图。
图中编号说明：1-底座盒，2-底座固定卡槽，3-活动尾架，4-活动尾架手轮，5-压力计，6-承物板，7-声波探测器(换能器)，8-旋转指针，9-承物架手轮，10-底座手轮，11-底座手轮丝杆，12-底盘涡轮，13-轴承。14-承物架涡轮。
具体实施方式
下面结合说明书附图说明本发明的具体实施方式。
如图1、2所示，本发明的一种用于声波测量的多形岩心夹持装置，包括：用来承重整个夹持测试装置的底座盒及手轮、底座盒固定卡槽、用于对探测器固定头的位置进行细调的一对活动尾架及手轮、压力计、承物板、探测器固定头、旋转指针和承物架手轮；两个对称分布的底座盒固定卡槽位于底座盒上端面两侧，一对活动尾架分别采用螺丝固定的方式被置于两侧的底座盒固定卡槽内，在底座盒固定卡槽内进行位置粗调；每个活动尾架上设有通过活动尾架手轮旋转带动的探测器距离调整机构，一对探测器被分别安装在对应的探测器距离调整机构内端的探测器固定头内；承物板采用V型结构，配合垫块实现对不同形状岩芯的夹持；分别安装在一对活动尾架上的压力计用来测量岩芯夹持的压力；底座手轮带动手轮丝杆旋转，丝杆带动底盘蜗轮旋转，底盘蜗轮带动轴承旋转，从而调节承物架的高度，承物板位于承物架上；承物架手轮带动丝杆旋转，丝杆带动承物架蜗轮旋转，旋转指针位于承物架蜗轮侧面，用于指示旋转角度。
所述探测器距离调整机构包括尾架套、尾架管、探测器固定头，尾架套固定在活动尾架端部，尾架管螺接在尾架套内，尾架管外端安装有活动尾架手轮，尾架管内端通过螺丝结构安装有探测器固定头，探测器放置于固定头内侧并通过周侧的螺栓固定。参见图5、6所示，固定头上含有便于放取探测器的若干个凹槽。
参见2所示，底座盒的手轮调节承物架高度、承物架的手轮调节承物板的角度、活动尾架的手轮调节探测器间的距离，此三者配合V型承物板以及垫块，实现对不同大小和形状的岩心进行夹持；岩心夹持的两端声波探测器(换能器)完成声波各向异性参数的测量。
优选地，所述活动尾架上设置有所述压力计，以监测夹持压力。
本发明的岩心夹持测试装置的工作过程参见图3、4所示：
1)首先将岩心放置在V行承物板(5)上，使用合适的垫块将其固定；
2)调节高度调节手轮，使岩心中心与探测器中心在同一水平面上；
3)调节角度调节手轮，观察旋转指针，使岩心的角度为需要测量角度；
4)将声波探测器(换能器)安装在探测器支架上；
5)通过螺丝调节移动尾架在底座盒的位置，使得探测器初步接近岩心；
6)同时调节两边推进器手轮，注意观察两边压力计的显示，使得夹持压力达到相应的压力要求；
7)两边探测器开始工作，测量岩心的是声波参数特征；
8)试验完成后，调节两边推进器手轮，取出岩心，拆掉探测器，以备下次的试验。

Claims (2)

1.一种用于声波测量的多形岩心夹持装置，其特征在于，包括：用来承重整个夹持测试装置的底座盒及手轮、底座盒固定卡槽、用于对探测器固定头的位置进行细调的一对活动尾架及手轮、压力计、承物板、探测器固定头、旋转指针和承物架手轮；两个对称分布的底座盒固定卡槽位于底座盒上端面两侧，一对活动尾架分别采用螺丝固定的方式被置于两侧的底座盒固定卡槽内，在底座盒固定卡槽内进行位置粗调；每个活动尾架上设有通过活动尾架手轮旋转带动的探测器距离调整机构，一对探测器被分别安装在对应的探测器距离调整机构内端的探测器固定头内；承物板采用V型结构，配合垫块实现对不同形状岩芯的夹持；分别安装在一对活动尾架上的压力计用来测量岩芯夹持的压力；底座手轮带动底座手轮丝杆旋转，丝杆带动底盘蜗轮旋转，底盘蜗轮带动轴承旋转，从而调节承物架的高度，承物板位于承物架上；承物架手轮带动丝杆旋转，丝杆带动承物架蜗轮旋转，旋转指针位于承物架蜗轮侧面，用于指示旋转角度。
2.根据权利要求1所述的一种用于声波测量的多形岩心夹持装置，其特征在于，所述探测器距离调整机构包括尾架套、尾架管、探测器固定头，尾架套固定在活动尾架端部，尾架管螺接在尾架套内，尾架管外端安装有活动尾架手轮，尾架管内端通过螺丝结构安装有探测器固定头，探测器放置于固定头内侧并通过周侧的螺栓固定，固定头上含有便于放取探测器的若干个凹槽。
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