CN205719757U - 一种方型岩心夹持器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种方型岩心夹持器，包括同轴设置的外筒和内筒、第一密封套、第二密封套、第一锁紧头和第二锁紧头，所述外筒为圆筒，所述内筒为方形筒，所述内筒的筒体两端设置有环形突缘，所述第一密封套与第二密封套均为外圆内方的筒状结构，所述第一密封套与第二密封套外径不小于环形突缘外径，所述第一密封套和第二密封套与内筒两端的环形突缘相连，形成外筒和内筒之间的密闭空间；所述第一锁紧头内端面设有第一端盘，所述第二锁紧头内端面设有第二端盘，第一端盘、第二端盘与内筒内壁共同形成方形岩心室。本实用新型涉及的一种方型岩心夹持器，能够模拟储层温度和压力对方型岩心进行岩心实验。

Description

一种方型岩心夹持器

技术领域

本实用新型涉及一种能够模拟储层条件下方形岩心的各项物性参数测量的实验设备，具体涉及一种方型岩心夹持器，属于地质勘探开发中岩心实验分析装置领域。

背景技术

随着油气勘探技术的发展与进步，储层条件下的岩心实验越来越重要，而作为岩心实验研究的核心基础设备－岩心夹持器亦是必不可少的设备。现有的岩心夹持器主要有哈斯勒岩心夹持器、三轴向岩心夹持器、带测压孔的岩心夹持器、动滤失岩心夹持器、真三轴应力夹持器等。无论是哪种岩心夹持器，其试验岩心均为圆柱状样品，岩心规格一般为直径25～50mm。然而在实际勘探中，方型岩心的岩样大量存在，为研究其在储层条件下的各项参数及性能需要进行岩心实验。因此，研制一种能够模拟储层温度和压力(上覆地层压力、水平地层压力和流体压力)的方型岩心夹持器尤为重要。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种方型岩心夹持器，能够模拟储层温度和压力对方型岩心进行岩心实验。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种方型岩心夹持器，包括同轴设置的外筒和内筒、第一密封套、第二密封套、第一锁紧头和第二锁紧头，所述外筒为圆筒，所述内筒为方形筒，所述内筒套于外筒中部，所述内筒的筒体两端设置有环形突缘，所述环形突缘沿周向设有螺栓孔；所述第一密封套与第二密封套均为外圆内方的筒状结构，所述第一密封套与第二密封套外壁分别与外筒内壁过盈配合，所述第一密封套与第二密封套外径不小于环形突缘外径，所述第一密封套和第二密封套分别通过螺栓和螺栓孔的配合与内筒两端的环形突缘相连，形成外筒和内筒之间的密闭空间；所述第一锁紧头内端面设有第一端盘，所述第二锁紧头内端面设有第二端盘，所述第一锁紧头的另一端分别穿过第一密封套和外筒的端面，所述第二锁紧头分别穿过第二密封套和外筒的端面，第一端盘、第二端盘与内筒内壁共同形成方形岩心室。

进一步地，所述第一锁紧头设有第一导向杆，所述第一导向杆与第一端盘同轴相连，所述第一端盘远离第二锁紧头的端面设有第一绝缘块，所述第一导向杆与外部气源或液源相连，所述第二锁紧头设有第二导向杆，所述第二导向杆与第二端盘同轴相连，所述第二端盘远离第一锁紧头的端面设有第二绝缘块，所述第二导向杆与外部计量设备相连，所述第一端盘和第二端盘分别设有测量端子，所述测量端子上设置有超声波探头及温度传感器。

进一步地，所述一种方型岩心夹持器还包括与外筒同轴设置的可调方型差动活塞和可调方型螺母，所述可调方型差动活塞和可调方型螺母设置在靠近第一锁紧头的外筒端部，所述第一导向杆、可调方型差动活塞和可调方型螺母由内向外依次设置，所述可调方型螺母上还设置有手柄。

进一步地，所述外筒外壁设置有加热保温环，所述加热保温环由加热体、温度传感器及保温层组成。

进一步地，所述外筒侧壁径向设有第一加压接口，所述第一加压接口穿过加热保温环连通密闭内腔与外部气源，所述外筒靠近可调方型差动活塞一端的侧壁径向设有第二加压接口。

进一步地，所述一种方型岩心夹持器还包括在外筒靠近可调方型差动活塞的一端设置有固定端盖，远离可调方型差动活塞的一端设置有可拆卸端盖。

本实用新型的有益效果是：

1、测量端子采用耐高温高压材料，测量端子内部设置有超声波探头及温度传感器，并且与第一、第二锁紧头具有同一轴向，方便对方型岩心进行测量，对温度的测量和控制更为精确。

2、第一、第二密封套，第一、第二锁紧头，外筒，内筒和可调方型差动活塞组成三轴向加压部分，第一、第二密封套，外筒均采用耐压不锈钢材料，内筒采用高强度耐高温、高压的绝缘材料，利用加压泵通过对外筒的围压加压接口对岩心室加围压，通过可调方型差动活塞和第一锁紧头对岩心加轴压，模拟地层压力并实现对方型岩心的密封。

因此，本实用新型具有高压高温可控可调，操作方便，多参数一次测量，测量结果稳定准确的特点，能够实现最高温度120℃，轴压、围压最大压力80MPa下的电阻率、声波以及多相流驱替等多项岩石物理参数的实验测量。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图。

图2是本实用新型的中轴剖面图。

图3是本实用新型的中轴剖面图中I处的放大图。

图4是本实用新型的第一锁紧头结构示意图。

图5是本实用新型的第二锁紧头结构示意图。

图中所示：1.外筒，2.内筒，3.第一密封套，4.第二密封套，5.第一锁紧头，5.1第一端面，5.2第一导向杆，5.3第一绝缘块，6.第二锁紧头，6.1第二端面，6.2第二导向杆，6.3第二绝缘块，7.可调方型差动活塞，8.可调方型螺母，9.手柄，10.加热保温环，11.第一加压接口，12.第二加压接口，13.固定端盖，14.可拆卸端盖。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1-5所示，一种方型岩心夹持器，包括同轴设置的外筒1和内筒2、第一密封套3、第二密封套4、第一锁紧头5和第二锁紧头6，所述外筒1为圆筒，所述内筒2为方形筒，所述内筒2套于外筒1中部，所述内筒2的筒体两端设置有环形突缘2.1，所述环形突缘2.1沿周向设有螺栓孔；所述第一密封套3与第二密封套4均为外圆内方的筒状结构，所述第一密封套3与第二密封套4外壁分别与外筒1内壁过盈配合，所述第一密封套3与第二密封套4外径不小于环形突缘2.1外径，所述第一密封套3和第二密封套4分别通过螺栓和螺栓孔的配合与内筒2两端的环形突缘2.1相连，形成外筒1和内筒2之间的密闭空间；所述第一锁紧头5内端面设有第一端盘5.1，所述第二锁紧头6内端面设有第二端盘6.1，所述第一锁紧头5的另一端分别穿过第一密封套3和外筒1的端面，所述第二锁紧头6分别穿过第二密封套4和外筒1的端面，第一端盘5.1、第二端盘6.1与内筒2内壁共同形成方形岩心室。

进一步地，所述第一锁紧头5设有第一导向杆5.2，所述第一导向杆5.2与第一端盘5.1同轴相连，所述第一端盘5.1远离第二锁紧头6的端面设有第一绝缘块5.3，所述第一导向杆5.2与外部气源或液源相连，所述第二锁紧头6设有第二导向杆6.2，所述第二导向杆6.2与第二端盘6.1同轴相连，所述第二端盘6.1远离第一锁紧头5的端面设有第二绝缘块6.3，所述第二导向杆6.2与外部计量设备相连，所述第一端盘5.1和第二端盘6.1分别设有测量端子，所述测量端子上设置有超声波探头及温度传感器。

进一步地，还包括与外筒1同轴设置的可调方型差动活塞7和可调方型螺母8，所述可调方型差动活塞7和可调方型螺母8设置在靠近第一锁紧头5的外筒1端部，所述第一导向杆5.2、可调方型差动活塞7和可调方型螺母8由内向外依次设置，所述可调方型螺母8上还设置有手柄9。

进一步地，所述外筒1外壁设置有加热保温环10，所述加热保温环10由加热体、温度传感器及保温层组成。

进一步地，所述外筒1侧壁径向设有第一加压接口11，所述第一加压接口11穿过加热保温环10连通密闭内腔与外部气源，所述外筒1靠近可调方型差动活塞7一端的侧壁径向设有第二加压接口12。

进一步地，还包括在外筒1靠近可调方型差动活塞7的一端设置有固定端盖13，远离可调方型差动活塞7的一端设置有可拆卸端盖14。

实施例：作为优选，本实施例选取边长50mm，长度80mm，端面平滑的规则方柱型岩心作为实验岩心。具体实施过程为：

拧开可拆卸端盖14，将岩心放入岩心室，第一锁紧头5、第二锁紧头6、可调节差动活塞7与外筒1连接固定后，将第一密封套3、第二密封套4固定在内筒2两端，即形成外筒1和内筒2之间的密闭空间，与此同时在内筒2内，第一端盘5.1、第二端盘6.1与内筒2内壁共同形成方形岩心室。可调差动活塞7与第一锁紧头5构成轴向加压部分，通过可调差动活塞7上的第二加压接口12加压，此压力传递到第一锁紧头5和第二锁紧头6模拟水平压力，利用加压泵通过设在外筒1上的第一加压接口11对岩心室外部加压模拟地层压力，轴围压共同实现对岩心的密封。利用第一端盘5.1第二端盘5.2的测量端子中的超声波探头及温度传感器和加热保温环10不断地对岩心进行加热、测温及温度控制。第一导向杆5.2连接外部的气源或液源，第二导向杆6.2连接外部计量装置，对方型岩心进行驱替实验。

说明书中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。本实施例仅用于说明该实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，本领域技术人员对于本实用新型所做的等价置换等修改均认为是落入该实用新型权利要求书所保护范围内。

Claims (6)

1.一种方型岩心夹持器，其特征在于：包括同轴设置的外筒(1)和内筒(2)、第一密封套(3)、第二密封套(4)、第一锁紧头(5)和第二锁紧头(6)，所述外筒(1)为圆筒，所述内筒(2)为方形筒，所述内筒(2)套于外筒(1)中部，所述内筒(2)的筒体两端设置有环形突缘(2.1)，所述环形突缘(2.1)沿周向设有螺栓孔；所述第一密封套(3)与第二密封套(4)均为外圆内方的筒状结构，所述第一密封套(3)与第二密封套(4)外壁分别与外筒(1)内壁过盈配合，所述第一密封套(3)与第二密封套(4)外径不小于环形突缘(2.1)外径，所述第一密封套(3)和第二密封套(4)分别通过螺栓和螺栓孔的配合与内筒(2)两端的环形突缘(2.1)相连，形成外筒(1)和内筒(2)之间的密闭空间；所述第一锁紧头(5)内端面设有第一端盘(5.1)，所述第二锁紧头(6)内端面设有第二端盘(6.1)，所述第一锁紧头(5)的另一端分别穿过第一密封套(3)和外筒(1)的端面，所述第二锁紧头(6)分别穿过第二密封套(4)和外筒(1)的端面，第一端盘(5.1)、第二端盘(6.1)与内筒(2)内壁共同形成方形岩心室。

2.根据权利要求1所述的一种方型岩心夹持器，其特征在于所述第一锁紧头(5)设有第一导向杆(5.2)，所述第一导向杆(5.2)与第一端盘(5.1)同轴相连，所述第一端盘(5.1)远离第二锁紧头(6)的端面设有第一绝缘块(5.3)，所述第一导向杆(5.2)与外部气源或液源相连，所述第二锁紧头(6)设有第二导向杆(6.2)，所述第二导向杆(6.2)与第二端盘(6.1)同轴相连，所述第二端盘(6.1)远离第一锁紧头(5)的端面设有第二绝缘块(6.3)，所述第二导向杆(6.2)与外部计量设备相连，所述第一端盘(5.1)和第二端盘(6.1)分别设有测量端子，所述测量端子上设置有超声波探头及温度传感器。

3.根据权利要求2所述的一种方型岩心夹持器，其特征在于还包括与外筒(1)同轴设置的可调方型差动活塞(7)和可调方型螺母(8)，所述可调方型差动活塞(7)和可调方型螺母(8)设置在靠近第一锁紧头(5)的外筒(1)端部，所述第一导向杆(5.2)、可调方型差动活塞(7)和可调方型螺母(8)由内向外依次设置，所述可调方型螺母(8)上还设置有手柄(9)。

4.根据权利要求1所述的一种方型岩心夹持器，其特征在于所述外筒(1)外壁设置有加热保温环(10)，所述加热保温环(10)由加热体、温度传感器及保温层组成。

5.根据权利要求1所述的一种方型岩心夹持器，其特征在于，所述外筒(1)侧壁径向设有第一加压接口(11)，所述第一加压接口(11)穿过加热保温环(10)连通密闭内腔与外部气源，所述外筒(1)靠近可调方型差动活塞(7)一端的侧壁径向设有第二加压接口(12)。

6.根据权利要求1所述的一种方型岩心夹持器，其特征在于还包括在外筒(1) 靠近可调方型差动活塞(7)的一端设置有固定端盖(13)，远离可调方型差动活塞(7)的一端设置有可拆卸端盖(14)。