CN114486676A - 一种快速测定渗透率的岩心夹持装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种现场快速测定渗透率的岩心夹持装置及使用方法，包括弧面测试探头、压板、V型定位块和固定支座；所述弧面测试探头位于顶端，弧面测试探头固定于压板顶端面开设的圆孔内；压板下方连接固定支座；固定支座中间设有与V型定位块相适配的凹槽，V型定位块正好放置在固定支座的凹槽内；V型定位块顶部开设V型开口，可与压板、固定支座共同形成一个定位固定空间，定位固定空间内可以放置测试样品，弧面测试探头连接的定位接头延伸至此定位固定空间内，且该空间可以打开。本发明提供了一种完全区别于原有的室内轴向测试使用的岩心夹持装置，一次装夹可完成对岩心渗透率的测试工作。

Description

一种快速测定渗透率的岩心夹持装置及使用方法

技术领域

本发明涉及一种钻井测井现场快速测定圆柱岩心渗透率的岩心夹持装置。

背景技术

渗透率是描述储层岩石物性的重要参数。它影响着钻测井工程师对完井方案以及油藏工程师对油田开采方案的制定。

传统方法是将井场钻取的圆柱样品带回实验室内进行清洗、端面磨平、烘干等工艺处理后放入带有胶筒密封的测试设备里进行测定，测试一般沿圆柱岩心轴向方向进行。由于井场现场取出的岩心含油含水且端面不平，所以现场无法使用传统方法进行测试，随着钻井测井技术的发展，能现场及时获得岩心渗透率参数将有利于第一时间采取更为合理的钻测井技术工艺，为此，需要开发一种在钻测井现场通过圆柱岩心圆柱面进行渗透率测试的方法和设备。该测试的首要任务是要开发一套专门针对圆柱岩心圆柱面进行渗透率测试的岩心夹持装置，它将完全区别于原有的室内轴向测试使用的岩心夹持器。

发明内容

本发明的目的是提供一种完全区别于原有的室内轴向测试使用的岩心夹持装置，通过一次装夹可完成对岩心渗透率的测试工作。

为达到上述目的，本发明提供了一种现场快速测定渗透率的岩心夹持装置，其特征在于，包括弧面测试探头、压板、V型定位块和固定支座；

所述弧面测试探头位于该岩心夹持装置的顶端，弧面测试探头的底部设有定位接头，并通过定位接头固定于压板顶端面开设的圆孔内；

压板下方连接固定支座；

固定支座位于该夹持装置最底部，固定支座中间设有与V型定位块相适配的凹槽，V型定位块正好放置在固定支座的凹槽内；

V型定位块顶部开设V型开口，可与压板、固定支座共同形成一个定位固定空间，弧面测试探头连接的定位接头延伸至压板、固定支座、V型定位块形成的定位固定空间内。

优选的，所述弧面测试探头顶端采用弧形触头，左侧上方设有锁止开关，锁止开关下方设有入口接头。

优选的，所述定位接头柱面的中下部设有直角梯形的耳翼，靠近定位接头侧壁柱面的底部设有一个螺纹凹口；压板顶端面的中间设有与定位接头底部圆柱相适配的圆孔，压板上开设一个横向螺纹孔，当定位接头插入压板的圆孔时，定位接头耳翼的底端面正好卡在压板的上端面上，螺纹凹口与横向螺纹孔相适配，锁紧螺钉穿过横向螺纹孔至定位接头的螺纹凹口，使定位接头与压板固定。

优选的，弧面测试探头中心设有阀芯，阀芯连通锁止开关、入口接头，并延伸到定位接头的底部且突出于定位接头的底端面。当按下弧形触头，内部的阀芯会下行被锁止开关内部的结构锁止，然后再按下锁止开关，内部的阀芯会向上弹起。

优选的，阀芯周边以及弧面测试探头连接的部位设有密封圈。

优选的，V型定位块是立方体结构，上方开设V型的开口；底部端面中间设有圆形的导向孔，导向孔内安装导向套，导向套突出于V型定位块，固定支座上设有与导向套相适配的圆槽，使导向套突出于V型定位块的部位可以嵌入圆槽内，导向套内安装压紧弹簧，压紧弹簧使V型定位块的底部与固定支座形成一段空腔。

压紧弹簧的弹力足够强，V型定位块在固定支座的凹槽内，由于压紧弹簧的原因可以弹起或落下，当腔体内放入测试样品的时候，就会被压下一些。V型定位块侧壁与固定支座接触的部位可以涂上润滑油等，避免摩擦过大，也可以起到密封的作用。

优选的，V型定位块侧面有一竖槽，固定支座的侧壁上开设一限位孔，限位孔内安装限位销钉，限位销钉穿过固定支座至V型定位块侧面的竖槽内。限位销钉可以限制V型定位块被压紧弹簧过度弹起或过低压下，可以设置一处竖槽与限位销钉，也可以设置相互对称的一对竖槽与限位销钉。

优选的，所述压板一端与固定支座通过转轴固定连接，另一端通过按钮锁连接，按钮锁左侧壁上设有锁舌，固定支座的右侧壁上设有与锁舌对应的卡槽。

优选的，压板与固定支座通过按钮锁连接的一端可以打开，压板可以绕转轴做弧形转动。压板的底端面与固定支座的上端面相接触的部位安装密封圈，以保证中间所形成的腔体的密封性。

固定支座的底端面也是正方形的，可以起到足够的稳定支撑作用。

一种现场快速测定渗透率的岩心夹持装置的使用方法，利用上述快速测定渗透率的岩心夹持装置，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按下按钮锁，打开压板与固定支座，将压板绕转轴做弧形转动，使开口变大；

(2)将测试样品放入V型定位块，旋转压板，使锁舌卡入固定支座9的卡槽内，锁紧按钮锁；

(3)按压弧面测试探头上弧形触头，推动阀芯上的密封圈与测试样品的圆柱面接触，通过锁止开关固定阀芯位置；

(4)在压紧弹簧的作用下，V型定位块带动测试样品与阀芯密封圈紧密贴合并密封；

(5)通过入口接头连接测试管路，根据压力降落法原理对样品进行测试；

(6)测试完成后，按压锁止开关，使阀芯弹起，与测试样品脱离密封，按压按钮锁，打开压板，取出测试样品。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1)本发明提供的岩心夹持装置是区别于原有的室内轴向测试使用的岩心夹持器，可提供与测试试验箱连接的标准接口，提供放置测试样品的定位装置，可以快速装夹与密封岩心，通过一次装夹可完成对岩心渗透率的测试工作；

2)本发明结构简单，装夹方便，按压按钮锁开关，旋转压板即可更换测试岩样；

3)密封稳定可靠，弧面测试探头前部为圆弧面与测试样品可以紧密贴合；

4)定位准确，通过导向套、竖槽双重定位，另外配合限位销钉可将V型块的上下运动定位在一定高度范围内。

附图说明

图1是本发明的总体结构沿中心线切面示意图。

图2是本发明的弧面测试探头沿中心线切面示意图。

图3是本发明的压板侧视图。

图4是本发明的压板俯视图图。

图5为本发明的固定支座侧视图。

图6是本发明的V型定位块侧视图。

图中，1-弧面测试探头；2-定位接头；3-压板；4-V型定位块；5-导向套；6-压紧弹簧；7-锁紧螺钉；8-按钮锁；9-固定支座；10-阀芯；11-密封圈；12-锁止开关；13-入口接头；14-弧形触头；15-耳翼；16-螺纹凹口；32-横向螺纹孔；41-竖槽；81-卡舌；91-限位销钉；92-卡槽；93-限位孔；94-转轴。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明；为了更好说明本实施例，附图某些部件会省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域的技术人员来说，附图中的某些公知结构及其说明可能省略；术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”、“横向”、“竖直”、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的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接连接，也可以通过媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对应本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

应理解，在本文的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本文实施例的实施过程构成任何限定。

还应理解，在本文实施例中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本文所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

为进一步公开本发明的技术方案，下面结合说明书附图通过实例做详细说明。

如图1所示，本发明提供了一种现场快速测定渗透率的岩心夹持装置，其特征在于，包括弧面测试探头1、压板3、V型定位块4和固定支座9；

所述弧面测试探头1位于该岩心夹持装置的顶端，弧面测试探头1的底部设有定位接头2，并通过定位接头2固定于压板3顶端面开设的圆孔内；

压板3下方连接固定支座9；

固定支座9位于该夹持装置最底部，固定支座9中间设有与V型定位块4相适配的凹槽，V型定位块4正好放置在固定支座9的凹槽内；

V型定位块5顶部开设V型开口，可与压板3、固定支座9共同形成一个定位固定空间，弧面测试探头1连接的定位接头2延伸至压板3、固定支座9、V型定位块4形成的定位固定空间内。

所述弧面测试探头1顶端采用弧形触头，及弧形触头14，左侧上方设有锁止开关12，锁止开关下方设有入口接头13。

如图2所述，所述定位接头2柱面的中下部设有直角梯形的耳翼15，靠近定位接头侧壁柱面的底部设有一个螺纹凹口16；

如图3、图4所示，压板3顶端面的中间设有与定位接头2底部圆柱相适配的圆孔，压板3上开设一个横向螺纹孔32，当定位接头插入压板3的圆孔时，定位接头的耳翼15的底端面正好卡在压板3的上端面上，螺纹凹口16与横向螺纹孔相适配，锁紧螺钉7穿过横向螺纹孔32至定位接头2的螺纹凹口16，使定位接头2与压板3固定。当然，为了固定更加紧密，可以在不同方位多用几个销钉固定。

弧面测试探头1中心设有阀芯10，阀芯10连通锁止开关12、入口接头13，并延伸到定位接头2的底部且突出于定位接头2的底端面。当按下弧形触头14，内部的阀芯10会下行被锁止开关12内部的结构锁止，然后再按下锁止开关12，内部的阀芯10会向上弹起。

阀芯2周边以及弧面测试探头连接的部位设有密封圈11。

V型定位块4是立方体结构，上方开设V型的开口；底部端面中间设有圆形的导向孔，导向孔内安装导向套5，导向套5突出于V型定位块，固定支座9上设有与导向套5相适配的圆槽，使导向套突出于V型定位块4的部位可以嵌入圆槽内，导向套5内安装压紧弹簧6，压紧弹簧6使V型定位块4的底部与固定支座9形成一段空腔。

压紧弹簧6的弹力足够强，V型定位块4在固定支座9的凹槽内，由于压紧弹簧6的原因可以弹起或落下，当腔体内放入测试样品的时候，就会被压下一些。V型定位块4侧壁与固定支座9接触的部位可以涂上润滑油等，避免摩擦过大，也可以起到密封的作用。

在弹力的作用下，弹簧可以向上或者左右倾斜运动。加上导向套5可以限制压紧弹簧6只在垂直方向上运动，且竖槽41也有同样作用，另外配合限位销钉可将V型块4的上下运动定位在一定高度范围内。

如图5、图6所示，V型定位块4侧面有一竖槽41，固定支座9的侧壁上开设一限位孔93，限位孔93内安装限位销钉91，限位销钉91穿过固定支座9至V型定位块4侧面的竖槽内。限位销钉91可以限制V型定位块4被压紧弹簧6过度弹起或过低压下，可以设置一处竖槽41与限位销钉91，也可以设置相互对称的一对竖槽41与限位销钉91。

压板3一端与固定支座9通过转轴94固定连接，另一端通过按钮锁8连接，按钮锁8左侧壁上设有锁舌81，固定支座的右侧壁上设有与锁舌对应的卡槽92。压板上有连接按钮锁的方形孔。按钮锁8是常用的可以买到的一款按压式锁。

压板3与固定支座9通过按钮锁8连接的一端可以打开，压板3可以绕转轴94做弧形转动。压板3的底端面与固定支座9的上端面相接触的部位安装可以起到密封作用的密封圈或其他垫圈，以保证中间所形成的腔体的密封性。

固定支座的底端面也是正方形的，可以起到足够的稳定支撑作用。

一种现场快速测定渗透率的岩心夹持装置的使用方法，利用上述快速测定渗透率的岩心夹持装置，其特征在于，包括以下步骤：

在做测试之前，做好测试准备，本发明所述的一种现场快速测定渗透率的岩心夹持装置是放置在现场便携装置中使用的。

1、测试装置1套，包含控制系统、储气罐、储液罐、流程管路、测试系统等。

2、检查储气罐、测试管路的气体压力，确保满足实验所用，检查控制阀门正常工作。

3、测试样品1块，直径2.54cm或3.8cm，圆柱面长度不小于1.5cm。

4、按压按钮锁8，使锁舌与固定支座9上的卡槽脱离，旋转上压板3打开夹持器。

5、把准备好的样品放入V型定位块4中。

6、旋转上压板3，使锁舌卡入固定支座9中的卡槽内。

7、按压弧面测试探头上弧形触头，推动阀芯10上的密封圈11与测试样品的圆柱面接触，通过锁止开关12固定阀芯位置。

8、在压紧弹簧的作用下，V型定位块带动测试样品与阀芯密封圈紧密贴合并密封

9、通过入口接头连接测试管路。

10、点击控制面板中的“测试”按钮，通过控制面板控制控试验箱内的阀门，根据压力降落法原理对样品进行测试。

11、静等测试结果，可重复测试2-3次保证测试的准确性。

12、测试完成后按压锁止开关12使阀芯弹起，与测试样品脱离密封，按压按钮锁8，使锁舌与固定支座9上的卡槽脱离打开压板，取出测试样品。

13、测试结束。

弧面测试探头和压板可以组装在一起，可以拆开单独使用弧面测试探头。

本申请应用了具体实施例对本文的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本文的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本文的限制。

当然，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种现场快速测定渗透率的岩心夹持装置，其特征在于，包括弧面测试探头、压板、V型定位块和固定支座；

所述弧面测试探头位于该岩心夹持装置的顶端，弧面测试探头的底部设有定位接头，并通过定位接头固定于压板顶端面开设的圆孔内；

压板下方连接固定支座；

固定支座位于该夹持装置最底部，固定支座中间设有与V型定位块相适配的凹槽，V型定位块正好放置在固定支座的凹槽内；

V型定位块顶部开设V型开口，可与压板、固定支座共同形成一个定位固定空间，弧面测试探头连接的定位接头延伸至压板、固定支座、V型定位块形成的定位固定空间内。

2.根据权利1所述的一种现场快速测定渗透率的岩心夹持装置，其特征在于，所述弧面测试探头顶端采用弧形触头，左侧上方设有锁止开关，锁止开关下方设有入口接头。

3.根据权利2所述的一种现场快速测定渗透率的岩心夹持装置，其特征在于，所述定位接头柱面的中下部设有直角梯形的耳翼，靠近定位接头侧壁柱面的底部设有一个螺纹凹口；压板顶端面的中间设有与定位接头底部圆柱相适配的圆孔，压板上开设一个横向螺纹孔，当定位接头插入压板的圆孔时，定位接头耳翼的底端面正好卡在压板的上端面上，螺纹凹口与横向螺纹孔相适配，锁紧螺钉穿过横向螺纹孔至定位接头的螺纹凹口，使定位接头与压板固定。

4.根据权利3所述的一种现场快速测定渗透率的岩心夹持装置，其特征在于，弧面测试探头中心设有阀芯，阀芯连通锁止开关、入口接头，并延伸到定位接头的底部且突出于定位接头的底端面。

5.根据权利4所述的一种现场快速测定渗透率的岩心夹持装置，其特征在于，阀芯上设有密封圈，弧面测试探头连接的部位也设有密封结构。

6.根据权利1所述的一种现场快速测定渗透率的岩心夹持装置，其特征在于，V型定位块是立方体结构，上方开设V型的开口；底部端面中间设有圆形的导向孔，导向孔内安装导向套，导向套突出于V型定位块，固定支座上设有与导向套相适配的圆槽，使导向套突出于V型定位块的部位可以嵌入圆槽内，导向套内安装压紧弹簧，压紧弹簧使V型定位块的底部与固定支座形成一段空腔。

7.根据权利6所述的一种现场快速测定渗透率的岩心夹持装置，其特征在于，V型定位块侧面有一竖槽，固定支座的侧壁上安装限位销钉，限位销钉穿过固定支座至V型定位块侧面的竖槽内。

8.根据权利1所述的一种现场快速测定渗透率的岩心夹持装置，其特征在于，所述压板一端与固定支座通过转轴固定连接，另一端通过按钮锁连接，按钮锁左侧壁上设有锁舌，固定支座的右侧壁上设有与锁舌对应的卡槽。

9.根据权利8所述的一种现场快速测定渗透率的岩心夹持装置，其特征在于，压板与固定支座通过按钮锁连接的一端可以打开，压板可以绕转轴做弧形转动。

10.一种现场快速测定渗透率的岩心夹持装置的使用方法，利用根据权利1至9任一项所述的快速测定渗透率的岩心夹持装置，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按下按钮锁，打开压板与固定支座，将压板绕转轴做弧形转动，使开口变大；

(2)将测试样品放入V型定位块，旋转压板使压板盖合，按钮锁的锁舌卡入固定支座的卡槽内，锁紧按钮锁；

(3)按压弧面测试探头上弧形触头，推动阀芯上的密封圈与测试样品的圆柱面接触，通过锁止开关固定阀芯位置。

(4)在压紧弹簧的作用下，V型定位块带动测试样品与阀芯密封圈紧密贴合并密封。

(5)通过入口接头连接测试管路，根据压力降落法原理对样品进行测试；

(6)测试完成后，按压锁止开关，使阀芯弹起，与测试样品脱离密封，按压按钮锁，打开压板，取出测试样品。

Images