CN205301247U - 一种适用于针型探头声发射定位的实验夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于针型探头声发射定位的实验夹具，其特征在于，该实验夹具包括一固定框架、若干弹簧和若干夹持器；固定框架包括一外环框架、一内环框架、若干两端开口的连接管和若干支撑杆，外环框架包括纵向间隔设置的两层以上的外环，相邻两个外环之间采用支撑杆纵向固定，每一外环上均匀间隔设置若干用于放置针型探头的第一通孔；对应外环的位置和数量，内环框架包括纵向间隔设置的三层内环，每一内环与相应的每一外环之间通过连接管径向固定，每一连接管与外环和内环连接处均连通设置一螺纹孔，对应第一通孔的位置和数量，每一内环上也相应设置用于放置针型探头的第二通孔；每一外环与相应内环之间设置若干弹簧，每一弹簧的一端与外环接触，每一弹簧的另一端顶设夹持器。

Description

一种适用于针型探头声发射定位的实验夹具

技术领域

本实用新型是关于一种适用于针型探头声发射定位的实验夹具，属于声发射技术领域。

背景技术

页岩气是典型的边际油气资源，最显著的特点是低孔、低渗、难动用，致密的页岩储层必须经过压裂改造、形成大规模空间缝网才能形成产能，实现经济开发。能否通过压裂改造在储层中形成缝网成为页岩油气开发的关键。现有的实验研究主要集中在常规油气层储层开展压裂改造及裂缝扩展情况。与常规天然气储层不同的是，页岩储层具有强非均质性，裂缝扩展情况复杂，一般的数值模拟技术无法真实的模拟、反应裂缝扩展情况。室内的声发射监测实验被认为是一种有效的监测和反应裂缝扩展情况的手段。

现有的声发射所使用的探头直径至少都在10mm以上，如此大的直径导致了探头坐标位置选定的人为误差，而探头坐标位置的不同会直径影响声发射定位的反演，由于室内声发射定位实验常用长100mm，直径为50mm的标准岩心柱，而探头10mm左右人为的误差会导致较大的错误定位结果。泛美公司有一种针型探头(pinducer探头)，直径只有2.3mm，对于探头的位置可以更好的确定，由于该探头所占空间较小，可以在岩心柱上布置多个探头，提高定位精度。目前由于pinducer探头无棱角、不易固定的特点，一直未在声发射定位中得到应用。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种易于对针型探头进行固定且能够有效提高声发射定位效果的适用于针型探头声发射定位的实验夹具。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种适用于针型探头声发射定位的实验夹具，其特征在于，该实验夹具包括一固定框架、若干弹簧和若干夹持器；所述固定框架包括一外环框架、一内环框架、若干两端开口的连接管和若干支撑杆，所述外环框架包括纵向间隔设置的两层以上的外环，相邻两个所述外环之间采用所述支撑杆纵向固定，每一所述外环上均匀间隔设置若干用于放置所述针型探头的第一通孔；对应所述外环的位置和数量，所述内环框架包括纵向间隔设置的三层内环，每一所述内环与相应的每一所述外环之间通过所述连接管径向固定，每一所述连接管与所述外环和内环连接处均连通设置一螺纹孔，对应所述第一通孔的位置和数量，每一所述内环上也相应设置用于放置所述针型探头的第二通孔；每一所述外环与相应所述内环之间设置若干所述弹簧，每一所述弹簧的一端与所述外环内侧接触，每一所述弹簧的另一端顶设所述夹持器。

优选地，所述夹持器采用一空心圆柱和一螺母，所述空心圆柱侧面设置一用于穿设所述螺母的螺纹孔。

优选地，每一层所述外环的第一通孔的数量为四个，相应地，每一层所述内环上的第二通孔的数量也为四个。

优选地，所述外环框架包括三层所述外环，相应地，所述内环框架包括三层所述内环。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型将岩心放入固定框架中心，并采用螺母分别穿过外环框架、连接管和内环框架将固定框架与岩心固定，并将所有的针型探头依次穿过外环框架进入相应的内环框架与岩心接触，装置简单，具有很好的便携性，适用于针型探头的固定，能够有效提高岩石加载过程中声发射定位的精度。2、本实用新型设置有三层外环和内环，且每一层外环和内环固定针型探头的通孔为四个，因此探头位置相对固定，方便每次声发射探头坐标的设定，提高了坐标的精度，减少了人为误差。本实用新型可以广泛应用于页岩气储层裂缝扩展监测声发射中。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图中标记为：1为固定框架，2为弹簧，3为夹持器，4为针型探头，5为岩心，6为螺母，11为连接管，12为支撑杆，13为外环，14为内环。

具体实施方式

以下结合附图来对本实用新型进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本实用新型，它们不应该理解成对本实用新型的限制。

如图1、图2所示，本实用新型提供的适用于针型探头声发射定位的实验夹具，包括一固定框架1、若干弹簧2和若干夹持器3。

固定框架1包括一外环框架、一内环框架、若干两端开口的连接管11和若干支撑杆12，外环框架包括纵向间隔设置的三层外环13(但是不限于此，可以根据实际需要进行设定)，相邻两个外环13之间均采用若干支撑杆12纵向进行固定，每一外环13上均匀间隔设置若干用于放置针型探头4的第一通孔；位于外环13内侧设置若干弹簧2，每一弹簧2的一端与外环13内侧接触，每一弹簧2的另一端顶设夹持器3。对应外环13的位置和数量，内环框架包括纵向间隔设置的三个内环14，每一内环14与相应每一外环13之间通过若干连接管11径向固定，每一连接管11与外环13和内环14连接处均设置一螺纹孔，对应外环13的第一通孔的位置和数量，每一内环14上也相应设置用于放置针型探头4的第二通孔。

在一个优选的实施例中，每一层外环13上的第一通孔的数量为四个，相应的，每一层内环14上的第二通孔的数量也为四个。

在一个优选的实施例中，夹持器3采用一空心圆柱和一螺母，空心圆柱侧面设置一用于穿设螺母的螺纹孔。

下面通过具体实施例详细说明本实用新型的适用于针型探头高精度声发射定位的实验夹具的使用过程，具体为：

1)将标准直径为50mm，长度为100mm的岩心5放入固定框架1的中心，并采用若干螺母6分别穿过外环13的螺纹孔、连接管和内环14的螺纹孔将固定框架1与岩心5固定；

2)为了提高耦合效果及提高检测波形的信噪比，在pinducer探头4固定前涂抹凡士林等耦合剂；

3)将所有的pinducer探头4依次穿过外环13、弹簧2及夹持器3，进入内环14使得pinducer探头4与岩心5相接触，压缩夹持器3和外环13之间弹簧2的同时采用夹持器3夹紧固定pinducer探头4，由于压缩弹簧5的反作用力推动pinducer探头4与岩心5之间接触，进一步保证耦合效果。

4)将该岩心5可以放入压机下进行加载，利用本实用新型可以监测加载过程中岩石破裂情况，监测岩石内部裂缝起裂、扩展情况，精准的声发射定位结果可以帮我们确定岩石中裂缝起裂、扩展的位置，有利于研究裂缝扩展情况，利于压裂现场模拟储层压裂效果。

上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (4)

1.一种适用于针型探头声发射定位的实验夹具，其特征在于，该实验夹具包括一固定框架、若干弹簧和若干夹持器；

所述固定框架包括一外环框架、一内环框架、若干两端开口的连接管和若干支撑杆，所述外环框架包括纵向间隔设置的两层以上的外环，相邻两个所述外环之间采用所述支撑杆纵向固定，每一所述外环上均匀间隔设置若干用于放置所述针型探头的第一通孔；对应所述外环的位置和数量，所述内环框架包括纵向间隔设置的三层内环，每一所述内环与相应的每一所述外环之间通过所述连接管径向固定，每一所述连接管与所述外环和内环连接处均连通设置一螺纹孔，对应所述第一通孔的位置和数量，每一所述内环上也相应设置用于放置所述针型探头的第二通孔；

每一所述外环与相应所述内环之间设置若干所述弹簧，每一所述弹簧的一端与所述外环内侧接触，每一所述弹簧的另一端顶设所述夹持器。

2.如权利要求1所述的一种适用于针型探头声发射定位的实验夹具，其特征在于，所述夹持器采用一空心圆柱和一螺母，所述空心圆柱侧面设置一用于穿设所述螺母的螺纹孔。

3.如权利要求1或2所述的一种适用于针型探头声发射定位的实验夹具，其特征在于，每一层所述外环的第一通孔的数量为四个，相应地，每一层所述内环上的第二通孔的数量也为四个。

4.如权利要求1或2所述的一种适用于针型探头声发射定位的实验夹具，其特征在于，所述外环框架包括三层所述外环，相应地，所述内环框架包括三层所述内环。