CN207423959U - 适用于co2驱的岩心夹持器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及适用于CO₂驱的岩心夹持器，通过在铅制内管放置用于填装岩心的定位管套，定位管套能够固定由多块岩心排列组成的长岩心，使岩心在铅管内不容易错位，从而不会使铅管发生变形，避免了因铅管变形导致进行驱替实验中驱替液的泄露，实现岩心的密封，为岩心在高温高压下进行驱替实验提供了有利条件。

Description

适用于CO2驱的岩心夹持器

技术领域

本实用新型属于石油开发实验技术领域，具体涉及适用于CO₂驱的岩心夹持器。

背景技术

CO₂驱油是一项成熟的采油技术，CO₂驱不仅能满足油田开发需求，还能解决二氧化碳的封存问题，保护大气环境。室内开展注CO₂驱替实验，主要通过研究CO₂注入量、注入速度、注入段塞大小等因素对驱油效率的影响关系，为现场CO₂注采方案编制提供实验数据支撑。

目前，注CO₂实验用的岩心密封装置主要有两种。一种装置是由胶质密封筒及岩心夹持器组成，但注CO₂实验环境为高温高压，这种环境下胶质密封筒极易发生塑性变形；同时CO₂具有腐蚀性，密封筒在CO₂长时间腐蚀下也容易漏失，最终导致岩心密封无效，实验失败。另一种装置是由铅管及岩心夹持器组成，如公布号为CN104481521、名称为《一种岩心密封试漏方法》的中国专利提供了一种密封装置，如图1所示，夹持器A内设置有铅管B，铅管B两端有固定岩心D 的堵头E、堵头F，夹持器A与铅管B之间具有环空C，由于铅管强度较低，由多块岩心排列组合成的长岩心在铅管内容易错位，致使铅管变形，驱替过程中驱替液易从铅管变形处泄露，导致岩心密封失效。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适用于CO₂驱的岩心夹持器，用于解决现有技术岩心密封装置中组成长岩心结构的短岩心在铅管中容易错位导致铅管变形的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种适用于CO₂驱的岩心夹持器，包括用于放置在夹持器的管腔中的铅制内管，还包括用于装填多块岩心并将岩心箍紧定位以形成长岩心结构、并在使用时定位填装在所述铅制内管中的定位管套。

所述定位管套具有用于在定位管套装填入铅制内管中时与铅制内管紧配合的外管壁。

所述定位管套为热缩套。

所述夹持器的管腔两端分别设有密封堵头。

所述密封堵头通过端盖固定在所述管腔的相应端部，所述端盖固定在所述夹持器上。

所述端盖通过螺纹连接固定装配在所述夹持器上。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的岩心夹持器，通过在铅制内管中放置用于填装岩心的定位管套，定位管套能够固定由多块岩心样品排列组成的长岩心，使组成长岩心结构的短岩心不容易发生错位，避免了因铅管变形导致进行驱替实验中驱替液的泄露，为岩心在高温高压下进行驱替实验提供了有利条件。

进一步，本实用新型采用的定位管套为热缩套，在岩心装入热缩套后，通过给热缩套加热使长岩心固定在铅管内，加热后的热缩套一方面可贴紧岩心，保证长岩心结构的成型精度，另一方面受热变形后的热缩套强度较高，可有效保证岩心不变形。

进一步，为了进一步密封岩心，本实用新型的岩心夹持器的两端布置有密封堵头，采用通过设置端盖的方式固定密封堵头，保证夹持器的密封性。

附图说明

图1是现有技术的岩心密封装置结构示意图；

图2是本实用新型提供的岩心夹持器的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

本实用新型的一种适用于CO₂驱的岩心夹持器，夹持器的管腔装设有铅制内管，还包括放在铅制内管中用于填装岩心并将岩心箍紧定位形成长岩心结构的定位管套，该定位管套具有用于在定位管套装填入铅制内管中时与铅制内管紧配合的外管壁。在密封岩心时，将至少两块待测岩心排列好装入定位管套内进行固定，固定后，将定位管套放入夹持器的铅制内管中。该定位管套能够固定由多块岩心排列组成的长岩心，使岩心在铅管内不容易错位，从而不会使铅管发生变形，避免了因铅管变形导致进行驱替实验中驱替液的泄露，实现岩心的良好密封。

具体的，如图2所示的夹持器，包括夹持器筒体1、左端盖2、右端盖3、左堵头4、右堵头5、底座6、铅制内管7和热缩套8。

其中，夹持器筒体1内部设有管腔，放置所需夹持的岩心，管腔设有密封堵头，分别为左堵头4、右堵头5，左堵头4和右堵头5分别固定在管腔的两端，左堵头4和右堵头5的固定方式为分别通过左端盖2、右端盖3固定在管腔的左端部和右端部。

夹持器筒体1的左右两端设有外螺纹，分别与左端盖2和右端盖 3的内螺纹连接，即左端盖2右端的内侧设有内螺纹与夹持器筒体1 左端的外螺纹连接，右端盖3的左端内侧设有内螺纹与夹持器筒体1 左端的外螺纹连接。左端盖2和右端盖3均设置有中心通孔，左堵头 4的杆部穿过左端盖2的中心通孔伸入到夹持器筒体1的管腔，右堵头5的杆部穿过右端盖3的中心孔伸入到夹持器筒体1的管腔。左堵头4和右堵头5的杆部靠近末端的外周设置有环形凹槽，环形凹槽内安装有O形密封圈。另外，底座6采用耐腐蚀材料，铅制内管两端封装有钢制岩心，分别为左钢制岩心10、右钢制岩心9，左堵头4的杆部末端与左钢制岩心10贴合，右堵头5的杆部末端与右钢制岩心9 贴合。

上述左堵头4、右堵头5分别固定在夹持器1的两端时，通过旋紧左端盖2的内螺纹和夹持器一端的外螺纹固定上述左堵头4，相应的，通过旋紧右端盖3的内螺纹和夹持器另一端的外螺纹固定上述右堵头5。

基于上述夹持器的岩心密封方法，包括以下步骤：

(1)岩心的准备：

对若干块直径为2.5cm的天然岩心洗油后烘干，测定孔隙度和渗透率。

(2)岩心装填：

按照每块岩心的长度和渗透率，根据布拉法则，将步骤(1)准备的岩心进行排序，依次装入热缩套内，用吹风机将热缩套加热，使热缩套收缩，并与岩心紧密结合。

(3)将外部包裹热缩套的岩心放入同直径的铅管内，将两个钢制岩心放置在铅制内管两端，用板钳将铅管两端压紧，使钢制岩心与铅管紧密结合。

(4)将上述铅管放置于长岩心夹持器内，将左右端盖及左右堵头安置于夹持器筒体上。

夹持器中的岩性密封好后，通过高压气瓶11对夹持器腔体内加入环压，若岩心夹持器环压不泄露，即可进行岩心注CO₂驱替实验。

由于铅管防腐蚀能力强，可在强酸环境中有效防止酸性气体的腐蚀，本实用新型使用铅管代替现有技术中的胶质密封筒，避免了CO₂驱过程中胶质密封筒的腐蚀导致的岩心密封不严的缺陷。并且，可在高温高压的环境下对岩心组进行有效密封，提高实验成功率。

本实用新型采用热缩套包裹岩心，使热缩套紧密贴合在岩心表面，使岩心组成为一个整体，防止铅管变形；另外铅管延展性好，在高于1MPa的围压作用下铅管能够与岩心紧密贴合，大幅度提高岩心的密封性能。

Claims (6)

1.一种岩心夹持器，包括用于放置在夹持器的管腔中的铅制内管，其特征在于，还包括用于装填多块岩心并将岩心箍紧定位以形成长岩心结构、并在使用时定位填装在所述铅制内管中的定位管套。

2.根据权利要求1所述的岩心夹持器，其特征在于，所述定位管套具有用于在定位管套装填入铅制内管中时与铅制内管紧配合的外管壁。

3.根据权利要求1或2所述的岩心夹持器，其特征在于，所述定位管套为热缩套。

4.根据权利要求1或2所述的岩心夹持器，其特征在于，所述夹持器的管腔两端分别设有密封堵头。

5.根据权利要求4所述的岩心夹持器，其特征在于，所述密封堵头通过端盖固定在所述管腔的相应端部，所述端盖固定在所述夹持器上。

6.根据权利要求5所述的岩心夹持器，其特征在于，所述端盖通过螺纹连接固定装配在所述夹持器上。