CN117753495A - 一种离心管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及实验用具技术领域，提供一种离心管。离心管包括管体、底座和盖体。管体底部设有多个漏口；所述漏口包括收缩段，所述收缩段由与所述管体连接的一端向另一端逐渐收缩；底座设于所述管体的底部，内部设有容腔，所述容腔用于收集离心出的液体，所述底座设有第一刻度；盖体设于所述管体的顶端，用于封盖所述管体的管口。本发明解决了现有技术中的离心管在使用时，从样品中离心出来的液体与固体样品混杂在一起，不便对离心出的液体进行定量测量的缺陷，实现一种在离心的过程中将液体和固体样品进行有效的分离，从而能够对离心出的液体进行精准测量。

Description

一种离心管

技术领域

本发明涉及实验用具技术领域，尤其涉及一种离心管。

背景技术

随着页岩油气勘探开发，基于低场核磁技术和高速离心相结合的测定页岩油可动液体、含油饱和度、孔隙分布的方法被广泛使用。在对页岩柱塞样品进行核磁共振实验配套的高速离心实验时经常需要使用离心管。

现有的离心管在使用时，从样品中离心出来的液体与固体样品混杂在一起，不便对离心出的液体进行定量测量。

发明内容

本发明提供一种离心管，用以解决现有技术中的离心管在使用时，从样品中离心出来的液体与固体样品混杂在一起，不便对离心出的液体进行定量测量的缺陷，实现一种在离心的过程中将液体和固体样品进行有效的分离，从而能够对离心出的液体进行精准测量。

本发明提供一种离心管，包括：

管体，底部设有多个漏口；所述漏口包括收缩段，所述收缩段由与所述管体连接的一端向另一端逐渐收缩；

底座，设于所述管体的底部，内部设有容腔，所述容腔用于收集离心出的液体，所述底座设有第一刻度；

盖体，设于所述管体的顶端，用于封盖所述管体的管口。

根据本发明提供的一种离心管，所述管体的底部设有收缩部，所述收缩部用于汇聚离心出的所述液体，所述漏口设于所述收缩部的底部。

根据本发明提供的一种离心管，所述管体包括管体外层和管体内层，所述底座可拆卸设于所述管体外层底部，所述收缩部设于所述管体内层的底部。

根据本发明提供的一种离心管，所述管体外层和所述管体内层之间设有管体缓冲层。

根据本发明提供的一种离心管，所述管体内层的内壁设有疏油疏水层。

根据本发明提供的一种离心管，所述管体外层的侧壁设有第二刻度。

根据本发明提供的一种离心管，所述底座包括底座本体，所述容腔设于所述底座本体的内部，所述底座本体与所述管体外层的底部可拆卸连接。

根据本发明提供的一种离心管，所述底座本体由靠近所述管体外层的一端向另一端逐渐收缩，所述底座本体的外周间隔设有多个底座尾翼。

根据本发明提供的一种离心管，所述盖体的内部设有缓冲件，所述缓冲件用于减缓样品与所述盖体之间的撞击。

根据本发明提供的一种离心管，所述盖体的外周设有防滑部。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

本发明通过将页岩岩芯放置在管体的内部，在离心的作用下，页岩岩芯内部饱和的液体被分离出来，进而通过底部的漏口流出，实现了边离心边分离的作用。分离后的液体进入到底座内部，实现对液体的收集。本发明中的收缩段由与管体连接的一端向另一端逐渐收缩，这样设计可以帮助液体更好地分离，使得分离更加彻底，有利于获取更纯净的液体。其次，收缩段的设计可以加速液体的排出，从而提高离心的效率，缩短操作时间。再者，收缩段的设计可以防止分离出来的液体倒流到管体的内部，实现了液体的单向流动，进而避免倒流回去的液体对离心工作的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明提供的离心管的结构示意图；

图2是本发明提供的离心管的管体的俯视图；

图3是本发明提供的离心管的收缩部和漏口的结构示意图；

图4是本发明提供的离心管的漏口的结构示意图；

图5是本发明提供的离心管的底座的结构示意图；

图6是本发明提供的离心管的底座的仰视图；

图7是本发明提供的离心管的盖体的结构示意图。

附图标记：

100：管体；110：管体外层；120：管体缓冲层；130：管体内层；140：疏油疏水层；150：第二刻度；160：收缩部；170：漏口；171：收缩段；172：平行段；

200：底座；210：底座本体；220：底座外螺纹；230：底座尾翼；240：第一刻度；

300：盖体；310：防滑部；320：盖体内螺纹；330：缓冲件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”的方向均以附图所示方向为准。对于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实施例中的具体含义。此外，“多个”的含义是两个或两个以上。说明书“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本发明的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

页岩岩芯是从地下开采的页岩岩层中获取的岩石样品，通常是以柱样的形式获取。在使用核磁共振实验进行页岩储层评价的过程中，通常需对页岩岩芯进行离心实验，从而可以研究其孔隙结构、孔隙度、渗透率、液体运移规律等特性，以便更好地理解页岩中油气的储集和运移情况，以及评估其可采储量和开发潜力。离心实验可以通过模拟高速离心的力场，使得页岩岩芯中的孔隙液体和气体得以分离，从而可以分析孔隙结构的特征、孔隙度和孔隙尺寸分布等参数。其次，通过离心实验可以模拟页岩中的液体运移过程，了解油气在孔隙中的分布情况，评估其渗透率、渗流性能等参数。而现有的离心管在使用时，从样品中离心出来的液体与固体样品混杂在一起，不便于对离心出的液体进行定量测量，进而无法为后续的研究提供有力的数据支撑。

为了解决该技术问题，参照图1至图7，本发明提供一种新型的离心管。需要说明的是，本发明并不仅仅适用于对页岩岩芯的使用，对于固液需要分离的其他样品也同样可以适用。

图1示例了本发明实施例提供的离心管的结构示意图。图3示例了本发明实施例提供的离心管的收缩部和漏口的结构示意图；图4示例了本发明实施例提供的离心管的漏口的结构示意图。为了便于方便描述，以下的实施例均以页岩岩芯为样品进行描述。

参照图1、图3和图4，本发明实施例提供的离心管包括管体100、底座200和盖体300。管体100底部设有多个漏口170，并且漏口170突出于管体100的底部，漏口170可以是与管体100一体成型设置。漏口170的作用是将管体100的内部的腔体与管体100的外部连通，从而为了分离出来的液体提供一条通道，使其排出，便于液体与页岩岩芯的固体部分分离。漏口170包括收缩段171，收缩段171由与管体100连接的一端向另一端逐渐收缩；可以理解的是收缩段171为喇叭状。底座200设于管体100的底部，内部设有容腔，容腔用于收集离心出的液体，底座200设有第一刻度240；盖体300设于管体100的顶端，用于封盖管体100的管口。

在上述结构中，通过将页岩岩芯放置在管体100的内部，在离心的作用下，页岩岩芯内部的液体被分离出来，进而通过底部的漏口170流出，实现了边离心边分离的作用。分离后的液体进入到底座200内部，实现对液体的收集。底座200外部设有第一刻度240，进而可以计算出液体的量，实现了对液体的精准测量，从而为后续的研究提供强有力的数据支撑。此外，收缩段171由与管体100连接的一端向另一端逐渐收缩，这样设计可以帮助液体更好地分离，使得分离更加彻底，有利于获取更纯净的液体。其次，收缩段171的设计可以加速液体的排出，从而提高离心的效率，缩短操作时间。再者，收缩段171的设计可以防止分离出来的液体倒流到管体100的内部，实现了液体的单向流动，进而避免倒流回去的液体对离心工作的影响。

具体地，管体100的材质可以采用钢化玻璃等一些硬度较大的材料制成。采用钢化玻璃制成的管体100在对页岩岩芯进行离心时，由于钢化玻璃材质具有良好的透明性，可以让操作人员清晰地观察离心过程中的页岩岩芯中液体的分离情况，有利于及时观察页岩岩芯的状态。其次，钢化玻璃具有相对较高的强度和耐冲击性，能够在离心过程中承受一定的压力和力量，从而减少破裂的风险。

为了便于管体100与底座200以及盖体300的连接，可以在管体100的顶端设置管体外螺纹，而在盖体300的内部设置盖体内螺纹320，通过管体外螺纹与盖体内螺纹320进行螺纹连接，从而实现管体100与底座200之间的可拆卸连接。在管体100的底端设置管体内螺纹，在底座200上设置底座外螺纹220，通过管体内螺纹与底座外螺纹220进行螺纹连接，从而实现管体100和盖体300的可拆卸连接。

在一些可能的实施例中，为了防止岩芯在离心的过程中晃动，进而与管体100碰撞造成岩芯破碎，可在管体100的内部设置弹性圈。具体地，在管体100的内部间隔固定设置多个弹性圈，当需要对岩芯进行离心实验时，可将岩芯套设在弹性圈上，在弹性圈弹力的作用下，岩芯会被弹性圈固定，防止其晃动，从而可以避免岩芯和管体100的内壁发生碰撞。同时，为了防止离心后的液体被弹性圈吸收，可在弹性圈的外部设置一层防水层。进一步地，为了避免弹性圈阻碍上部液体向下汇聚，可在弹性圈上设置多个孔洞，该孔洞垂直于弹性圈的侧面设置。上部离心出来的液体可以通过孔洞向下流，进而通过漏口170进入底座200内部。

参照图1，在本发明的一些实施例中，管体100的底部设有收缩部160，收缩部160用于汇聚离心出的液体，漏口170设于收缩部160的底部。所述收缩部160为弧形。弧形设计便于液体和岩芯的分离，方便在离心后的液体流入底座200。通过弧形设计还可以加速上部液体的排出，从而提高离心的效率，缩短操作时间。漏口170设置在收缩部160的底部，由于收缩部160为弧形，因此会将所有的液体通过漏口170排出，液体不会在残留在收缩部160的底部，使得液体的收集更加彻底。进而提高了后期试验的数据的精准度，便于提高实验结果的准确性，使得实验数据更具指导性。

在一些可能的实施例中，漏口170垂直于收缩部160的弧面设置，这样可以使得液体以最快的速度通过漏口170，提高液体的流速，进而加快液体的收集。进一步地，漏口170还包括平行段172，平行段172设置在收缩段171的窄端，并且与收缩段171的窄端的直径相等，收缩段171和平行段172一体成型设置。由于平行段172与收缩段171的窄端直径相同，因此当液体通过平行段172时，由于管径变小，因此流速增加，可以增加液体的通过速度。

图2示例了本发明实施例提供的离心管的管体的俯视图。

参照图1和图2，在本发明的一些实施例中，管体100包括管体外层110和管体内层130，管体外层110的底端凸出于管体内层130的底端，且管体外层110的底端为敞口状。底座200可拆卸设于管体外层110底部，收缩部160设于管体内层130的底部。为了便于测量，在管体外层110的侧壁设有第二刻度150。需要说明的是，图1中的刻度数据仅供参考，具体可以根据实际情况设置相应的数据。

具体地，管体外层110和管体内层130同心轴设置，管体内层130设置在管体外层110的内壁。收缩部160与管体内层130一体成型设置，收缩部160和管体内层130内部的容腔共同构成容纳岩芯的腔体，在进行离心实验时，可将岩芯放置与该腔体的内部。管体外层110的底端凸出于收缩部160的底端，这样可以预留出管体外层110与底座200之间的连接空间。将管体100设置为管体外层110和管体内层130两层，可以提高管体100的强度，增加管体100的使用寿命，管体内层130设置在管体外层110的外部，可以对管体外层110起到保护的作用。

在一些可能的实施例中，管体内层130可以是可拆卸设置在管体外层110的内部，此时的管体内层130和收缩部160一体成型。具体地，在管体外层110的顶端内壁设置内螺纹，在管体内层130的顶端外壁上设置与之相匹配的外螺纹，两者通过内螺纹和外螺纹的连接，实现可拆卸连接。这样设计的优点是：当管体内层130在使用过程中，受到一定的损坏时，将其拆卸下来进行更换。当管体外层110在使用过程中，受到一定的损坏时，将其拆卸下来进行更换。这样可以避免其中一个受到损坏而需一起更换的弊端，减小了成本。

参照图1，在本发明的一些实施例中，管体内层130的顶端与管体外层110的顶端固定连接，管体外层110和管体内层130一体成型设置。管体外层110和管体内层130的底端之间处于分离状态，并且管体外层110和管体内层130之间设有孔隙，该孔隙之间设有管体缓冲层120。管体缓冲层120具体可以由软质橡胶材料制成。通过在管体外层110和管体内层130之间设置管体缓冲层120具有以下的优点：橡胶具有很好的弹性和缓冲性能，可以减少振动传递和冲击，从而保护管体外层110和管体内层130不易破裂或受损。

当然，管体缓冲层120的材料并不局限于软质橡胶。缓冲材料还可以是：泡沫材料、凝胶材料或塑料材料等。泡沫材料具体可以是：聚乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等，其具有良好的吸能和缓冲性能，能够有效保护管体外层110和管体内层130不易破裂或受损。塑料材料具体可以是聚乙烯、聚丙烯等。

参照图1，在本发明的一些实施例中，管体内层130的内壁设有疏油疏水层140。其中，疏油疏水层140可以为：氟碳类材料、硅烷类材料、纳米材料和等离子喷涂材料。在管体内层130的内壁设有疏油疏水层140的方式具体可以为：①使用玻璃表面处理剂，从而在管体内层130的内壁上形成一层超薄的疏水疏油膜，使得玻璃表面具有疏水性和疏油性。②可以在管体内层130的内壁形成一层硅氧烷化合物薄膜，提高玻璃表面的疏水性和疏油性。③通过将含有纳米颗粒的涂层涂抹在管体内层130的内壁，形成一层微观结构，从而实现疏水疏油的效果。④利用等离子技术将疏水疏油材料喷涂到管体内层130的内壁，形成疏水疏油层。通过设置疏油疏水层140可以有效地使玻璃表面具有疏水疏油性能，提高其抗污染性和易清洁性，避免分离出来的液体残留在管体内层130的内壁上，从而导致数据不准确。

图5示例了本发明实施例提供的离心管的底座的结构示意图；图6示例了本发明实施例提供的离心管的底座的仰视图。

参照图5，在本发明的一些实施例中，底座200包括底座本体210，容腔设于底座本体210的内部，且底座本体210的一端设有开口，底座本体210设有开口的一端与管体外层110的底部可拆卸连接。

具体地，底座本体210的顶端设有开口，即底座本体210的顶端为敞口状的结构，底座本体210的底端为封闭状的结构，分离出来的液体从而底座本体210的顶端流进，进而收集在底座本体210的内部。第一刻度240设置在底座本体210的外部，且由上而下依次设置。在一些可能的实施例中，为了便于观察，可以在底座本体210的外周每间隔90度设置一个第一刻度240，从而可以使得工作人员从不同的方向可以看到底座本体210内部的液体的量。需要说明的是，为了便于观察底座本体210内部液体的液位，底座本体210的材料可以采用透明的硬质塑料制成。因为透明的硬质塑料除了可以观察到底座本体210内部的液位外，还可以起到一定的支撑的作用。

参照图5，在本发明的一些实施例中，底座本体210由设有开口一端向另一端逐渐收缩。具体地，底座本体210为圆台状的结构，其顶端宽，底端窄。这设计具有以下几个优点：①倒液体时更加稳定：由于底部窄，所以在倒液体时更容易控制流速，可以更加稳定地将液体倒入其他容器中，减少了溅出的可能性。②方便倒液体：顶部宽的设计使得倒液体时更加方便，可以快速倒出液体而不会出现倒液体时慢慢滑下的情况。③便于搅拌和搅匀：顶部宽的设计可以容纳更多的液体，方便进行搅拌和搅匀，特别是在需要加入其他成分的情况下。④更容易清洗：顶部宽的设计使得内部更容易清洗，可以更彻底地清洗干净，减少残留。

底座本体210的外周间隔设有多个底座尾翼230，多个底座尾翼230均匀间隔设置在底座本体210的外部，底座尾翼230垂直于底座本体210设置，并且底座本体210和底座尾翼230的底部位于同一平面上。具体的，底座尾翼230可以设置四个，四个底座尾翼230之间呈“十”字结构设置在底座本体210的底部。当然，底座尾翼230的数量并不局限于十个，可以根据实际情况进行设计。通过设置底座尾翼230，可以减少底座200的晃动，提高其稳定性。底座尾翼230还可以帮助调节底座200的重心，使得其更加平衡和稳定。底座尾翼230可以采用橡胶材质，这样可以增加底座200底部的摩擦力，从而使其更加稳定。

图7示例了本发明实施例提供的离心管的盖体的结构示意图。

参照图7，在本发明的一些实施例中，盖体300的内部设有缓冲件330，缓冲件330用于减缓样品与盖体300之间的撞击。缓冲件330结构可以设计为与盖体300内部相适配的半球状结构，缓冲件330的材料可以是橡胶材质。通过设置缓冲件330可以防止在高速转动的过程中页岩岩芯撞到盖体300而破碎。进一步保护了页岩岩芯的完整性。在一些可能的实施例中，为了便于拆卸盖体300，可以在盖体300的外周设置多个防滑部310。防滑部310为矩形凸起，并且多个防滑部310间隔设置。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种离心管，其特征在于，包括：

管体（100），底部设有多个漏口（170）；所述漏口（170）包括收缩段（171），所述收缩段（171）由与所述管体（100）连接的一端向另一端逐渐收缩；

底座（200），设于所述管体（100）的底部，内部设有容腔，所述容腔用于收集离心出的液体，所述底座（200）设有第一刻度（240）；

盖体（300），设于所述管体（100）的顶端，用于封盖所述管体（100）的管口。

2.根据权利要求1所述的离心管，其特征在于，所述管体（100）的底部设有收缩部（160），所述收缩部（160）用于汇聚离心出的所述液体，所述漏口（170）设于所述收缩部（160）的底部。

3.根据权利要求2所述的离心管，其特征在于，所述管体（100）包括管体外层（110）和管体内层（130），所述底座（200）可拆卸，设于所述管体外层（110）底部，所述收缩部（160）设于所述管体内层（130）的底部。

4.根据权利要求3所述的离心管，其特征在于，所述管体外层（110）和所述管体内层（130）之间设有管体缓冲层（120）。

5.根据权利要求3或4所述的离心管，其特征在于，所述管体内层（130）的内壁设有疏油疏水层（140）。

6.根据权利要求3或4所述的离心管，其特征在于，所述管体外层（110）的侧壁设有第二刻度（150）。

7.根据权利要求3所述的离心管，其特征在于，所述底座（200）包括底座本体（210），所述容腔设于所述底座本体（210）的内部，所述底座本体（210）与所述管体外层（110）的底部可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的离心管，其特征在于，所述底座本体（210）由靠近所述管体外层（110）的一端向另一端逐渐收缩，所述底座本体（210）的外周间隔设有多个底座尾翼（230）。

9.根据权利要求1所述的离心管，其特征在于，所述盖体（300）的内部设有缓冲件（330），所述缓冲件（330）用于减缓样品与所述盖体（300）之间的撞击。

10.根据权利要求9所述的离心管，其特征在于，所述盖体（300）的外周设有防滑部（310）。