CN117705840A - 用于ct扫描的岩心夹持装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数字岩心领域，具体涉及一种用于CT扫描的岩心夹持装置。该岩心夹持装置包括：筒体（1），包括筒体壁和由所述筒体壁限定形成的两端具有开口的围压腔（11）；第一岩心塞杆（2）和第二岩心塞杆（3），分别从两端开口伸入所述围压腔（11）中并在所述围压腔（11）内形成放置腔（14）；围压口（12），设置在所述筒体壁上并与所述围压腔（11）连通。该岩心夹持装置结构简单，使用方便，能够在高温高压下有效夹持岩心进行CT扫描。

Description

用于CT扫描的岩心夹持装置及方法

技术领域

本发明涉及数字岩心领域，具体涉及一种用于CT扫描的岩心夹持装置。

背景技术

精细刻画地层中流体分布、孔隙特征等对油气田勘探开发至关重要。近年来，随着数字岩心技术的快速发展，微米CT技术已得到广泛应用。CT扫描可进行岩心不同尺度孔-裂隙的三维表征以及流体赋存规律等，且不会损伤样品。通过对孔隙结构的提取以及各相流体的分离，可精确计算多孔介质的孔隙度、渗透率等。然而，目前在CT扫描中所使用的岩心夹持器结构较复杂，零部件较多，导致日常保养成本较高，且拆卸组装岩心费时费力。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的结构复杂、零部件多、日常保养成本高、拆卸组装费时费力的问题，提供一种用于CT扫描的岩心夹持装置，该岩心夹持装置具有体积小、易拆卸的特点。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于CT扫描的岩心夹持装置，该岩心夹持装置包括：筒体，包括筒体壁和由所述筒体壁限定形成的两端具有开口的围压腔；第一岩心塞杆和第二岩心塞杆，分别从两端开口伸入所述围压腔中并在所述围压腔内形成放置腔；围压口，设置在所述筒体壁上并与所述围压腔连通。

优选地，所述第一岩心塞杆和所述第二岩心塞杆上分别设置有连通外界和所述围压腔的进口驱替流道和出口驱替流道。

优选地，所述第一岩心塞杆和第二岩心塞杆各自通过连接帽与筒体连接。

优选地，所述第一岩心塞杆和所述第二岩心塞杆外表面设置外螺纹；所述筒体的外壁两端设置为锥面结构，所述锥面结构的截面尺寸沿轴向方向向端部依次减小，所述锥面上设有外螺纹；所述连接帽上同轴设有通孔和喇叭状连接槽，其中，所述喇叭状连接槽设有与锥面上外螺纹匹配的内螺纹，所述通孔内设有与岩心塞杆外表面上外螺纹匹配的内螺纹。

优选地，所述围压口顶端周向水平设有第一法兰盘。

优选地，所述第一岩心塞杆远离放置腔一端周向水平设有与CT扫描机连接的第二法兰盘；所述第二岩心塞杆远离放置腔一端周向水平设有与CT扫描机连接的第三法兰盘。

优选地，所述第一岩心塞杆靠近放置腔一端设有第一限位块；所述第二岩心塞杆靠近放置腔一端设有第二限位块。

优选地，所述第一岩心塞杆靠近放置腔一端周向设有2-4块第一限位块；所述第二岩心塞杆靠近放置腔一端周向设有2-4块第二限位块。

优选地，所述第一限位块和所述第二限位块相向设置。

优选地，所述连接槽底部设有密封垫圈，所述密封垫圈朝向所述连接槽开口处的一侧对应所述围压腔处设有密封环，所述密封垫圈和所述密封环为一体成型结构。

优选地，所述放置腔用于放置岩心。

本发明第二方面提供一种用于CT扫描的岩心夹持方法，该方法在第一方面所述的装置中进行，包括：

a、通过第一岩心塞杆、第二岩心塞杆对岩心在筒体腔内通过第一限位块和第二限位块进行夹持限位，使岩心位于放置腔处，拧紧连接帽将第一岩心塞杆、第二岩心塞杆与筒体固定并密封在一起；

b、通过第一法兰盘将所述装置连接在压力供应设备上，通过第二法兰盘和第三法兰盘将所述装置连接在CT扫描机上，通过围压口向围压腔内压入气流，改变围压腔内的压力，满足岩心在不同压力条件下的测试，同时可以通过进口驱替流道向岩心处注入驱替介质，并从出口驱替流道排出。

通过上述技术方案，本发明具有如下优势：

本发明岩心夹持装置结构简单，使用方便，能够在高温高压下有效夹持岩心进行CT扫描。

本发明方法通过第一岩心塞杆、第二岩心塞杆对岩心在筒体内进行夹持限位，通过围压口向围压腔内压入气流，改变围压腔内的压力，满足岩心在不同压力条件下的测试，同时可以通过进口驱替流道向岩心处注入驱替介质，并从出口驱替流道排出。

附图说明

图1是岩心夹持装置结构剖视图；

图2是岩心夹持装置夹持岩心后的结构示意图。

附图标记说明

1、筒体；11、围压腔；12、围压口；13、第一法兰盘；14、放置腔；15、锥面；2、第一岩心塞杆；21、进口驱替流道；22、第二法兰盘；23、第一限位块；3、第二岩心塞杆；31、出口驱替流道；32、第三法兰盘；33、第二限位块；4、连接帽；41、通孔；42、连接槽；5、密封垫圈；51、密封环；6、岩心

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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专利和简化描述，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专利的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明专利中的具体含义。

以下将参考附图并结合示例性实施例对本发明进行详细描述。

如图1-2，本发明示例性地提供了一种优选地用于CT扫描的岩心夹持装置，该岩心夹持装置包括：筒体1，包括筒体壁和由所述筒体壁限定形成的两端具有开口的围压腔11；第一岩心塞杆2和第二岩心塞杆3，分别从两端开口伸入所述围压腔11中并在所述围压腔11内形成放置腔14；围压口12，设置在所述筒体壁上并与所述围压腔11连通。

如图1所示，所述第一岩心塞杆2和所述第二岩心塞杆3上分别设置有连通外界和所述围压腔11的进口驱替流道21和出口驱替流道31。通过采用前述方案，能够通过进口驱替流道21向岩心6处注入驱替介质，并从出口驱替流道31排出。

如图1所示，所述第一岩心塞杆2和第二岩心塞杆3各自通过连接帽4与筒体1连接。通过采用前述方案，能够将第一岩心塞杆2和第二岩心塞杆3与筒体1连接。

如图1-2所示，所述第一岩心塞杆2和所述第二岩心塞杆3外表面设置外螺纹；所述筒体1的外壁两端设置为锥面15结构，所述锥面15结构的截面尺寸沿轴向方向向端部依次减小，所述锥面15上设有外螺纹；所述连接帽4上同轴设有通孔41和喇叭状连接槽42，其中，所述喇叭状连接槽42设有与锥面15上外螺纹匹配的内螺纹，所述通孔41内设有与岩心塞杆外表面上外螺纹匹配的内螺纹。

如图1所示，所述围压口12顶端周向水平设有第一法兰盘13。通过采用前述方案，第一法兰盘13能够与压力设备相连，实现围压腔11内的压力变化。

如图1所示，所述第一岩心塞杆2远离放置腔14一端周向水平设有与CT扫描机连接的第二法兰盘22；所述第二岩心塞杆3远离放置腔14一端周向水平设有与CT扫描机连接的第三法兰盘32。

如图1所示，所述第一岩心塞杆2靠近放置腔14一端设有第一限位块23；所述第二岩心塞杆3靠近放置腔14一端设有第二限位块33。通过采用前述方案，能够通过第一限位块23、第二限位块33共同对岩心6进行夹持。

如图1所示，所述第一岩心塞杆2靠近放置腔14一端周向设有2-4块第一限位块23；所述第二岩心塞杆3靠近放置腔14一端周向设有2-4块第二限位块33。

如图1所示，所述第一限位块23和所述第二限位块33相向设置。

如图1-2所示，所述连接槽42底部设有密封垫圈5，所述密封垫圈5朝向所述连接槽42开口处的一侧对应所述围压腔11处设有密封环51，所述密封垫圈5和所述密封环51为一体成型结构。通过采用前述方案，能够通过密封环51和密封垫圈5共同作用，封堵处围压腔11的端部处，使连接帽4、筒体1和第一岩心塞杆2、第二岩心塞杆3之间形成密封结构。

如图1-2所示，所述放置腔14用于放置岩心6，且放置腔14位于围压口12下方处。通过采用前述方案，围压口12处的压力气流能够进入围压腔11内，同时也使岩心更能受到压力的变化。

参考图1-2，本发明提供的优选地装置的工作过程如下：

a、通过第一岩心塞杆2、第二岩心塞杆3对岩心6在筒体腔内通过第一限位块23和第二限位块33进行夹持限位，使岩心6位于放置腔14处，拧紧连接帽4将第一岩心塞杆2、第二岩心塞杆3与筒体1固定并密封在一起；

b、通过第一法兰盘13将所述装置连接在压力供应设备上，通过第二法兰盘22和第三法兰盘32将所述装置连接在CT扫描机上，通过围压口12向围压腔11内压入气流，改变围压腔11内的压力，满足岩心6在不同压力条件下的测试，同时可以通过进口驱替流道21向岩心6处注入驱替介质，并从出口驱替流道31排出。

本发明通过第一岩心塞杆、第二岩心塞杆对岩心在筒体内进行夹持限位，通过围压口向围压腔内压入气流，改变围压腔内的压力，满足岩心在不同压力条件下的测试，同时可以通过进口驱替流道向岩心处注入驱替介质，并从出口驱替流道排出。采用该技术方案的岩心夹持装置结构简单，使用方便，能够在高温高压下有效夹持岩心进行CT扫描。

以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于CT扫描的岩心夹持装置，其特征在于，该岩心夹持装置包括：

筒体（1），包括筒体壁和由所述筒体壁限定形成的两端具有开口的围压腔（11）；

第一岩心塞杆（2）和第二岩心塞杆（3），分别从两端开口伸入所述围压腔（11）中并在所述围压腔（11）内形成放置腔（14）；

围压口（12），设置在所述筒体壁上并与所述围压腔（11）连通。

2.根据权利要求1所述的岩心夹持装置，其中，所述第一岩心塞杆（2）和所述第二岩心塞杆（3）上分别设置有连通外界和所述围压腔（11）的进口驱替流道（21）和出口驱替流道（31）。

3.根据权利要求1或2所述的岩心夹持装置，其中，所述第一岩心塞杆（2）和第二岩心塞杆（3）各自通过连接帽（4）与筒体（1）连接。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的岩心夹持装置，其中，所述第一岩心塞杆（2）和所述第二岩心塞杆（3）外表面设置外螺纹；所述筒体（1）的外壁两端设置为锥面（15）结构，所述锥面（15）结构的截面尺寸沿轴向方向向端部依次减小，所述锥面（15）上设有外螺纹；

所述连接帽（4）上同轴设有通孔（41）和喇叭状连接槽（42），其中，所述喇叭状连接槽（42）设有与锥面（15）上外螺纹匹配的内螺纹，所述通孔（41）内设有与岩心塞杆外表面上外螺纹匹配的内螺纹。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的岩心夹持装置，其中，

所述围压口（12）顶端周向水平设有第一法兰盘（13）；

所述第一岩心塞杆（2）远离放置腔（14）一端周向水平设有与CT扫描机连接的第二法兰盘（22）；所述第二岩心塞杆（3）远离放置腔（14）一端周向水平设有与CT扫描机连接的第三法兰盘（32）。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的岩心夹持装置，其中，所述第一岩心塞杆（2）靠近放置腔（14）一端设有第一限位块（23）；所述第二岩心塞杆（3）靠近放置腔（14）一端设有第二限位块（33）。

7.根据权利要求6所述的岩心夹持装置，其中，所述第一岩心塞杆（2）靠近放置腔（14）一端周向设有2-4块第一限位块（23）；所述第二岩心塞杆（3）靠近放置腔（14）一端周向设有2-4块第二限位块（33）。

8.根据权利要求6所述的岩心夹持装置，其中，所述第一限位块（23）和所述第二限位块（33）相向设置。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的岩心夹持装置，其中，所述连接槽（42）底部设有密封垫圈（5），所述密封垫圈（5）朝向所述连接槽（42）开口处的一侧对应所述围压腔（11）处设有密封环（51），所述密封垫圈（5）和所述密封环（51）为一体成型结构。

10.一种用于CT扫描的岩心夹持方法，其特征在于，该方法在权利要求1-9中任意一项所述的装置中进行，包括：

a、通过第一岩心塞杆（2）、第二岩心塞杆（3）对岩心（6）在筒体腔内通过第一限位块（23）和第二限位块（33）进行夹持限位，使岩心（6）位于放置腔（14）处，拧紧连接帽（4）将第一岩心塞杆（2）、第二岩心塞杆（3）与筒体（1）固定并密封在一起；

b、通过第一法兰盘（13）将所述装置连接在压力供应设备上，通过第二法兰盘（22）和第三法兰盘（32）将所述装置连接在CT扫描机上，通过围压口（12）向围压腔（11）内压入气流，改变围压腔（11）内的压力，满足岩心（6）在不同压力条件下的测试，同时可以通过进口驱替流道（21）向岩心（6）处注入驱替介质，并从出口驱替流道（31）排出。