CN207540916U - 一种绘制岩心相对硬度新型曲线的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种绘制岩心相对硬度新型曲线的装置，包括按压手柄、岩石硬度曲线绘图机构、岩石不规则表面曲线绘图机构，所述岩石硬度曲线绘图机构、岩石不规则表面曲线绘图机构分别设置在按压手柄的左、右两端部，所述表面曲线绘图机构包括竖梁、滚轮、不规则表面绘图笔，所述竖梁上端连接按压手柄，下端铰接滚轮的转轴，所述不规则表面绘图笔设置在按压手柄的右端且位于竖梁的上方。本实用新型便于携带、操作方便，不仅创造了一种新型快速衡量岩石硬度的曲线，而且帮助地质人员在取心观察过程中，迅速绘制出该曲线，获取大量岩石相对硬度数据，为钻井和开发提供更多依据。

Description

一种绘制岩心相对硬度新型曲线的装置

技术领域

本实用新型涉及油田地质勘探领域，具体地说是一种绘制岩心相对硬度新型曲线的装置。

背景技术

目前各种硬度测试方法，都需要压入等待一段时间，都不能快速获得大量硬度数据，也不能得到岩石硬度曲线。压入法测得的硬度值，是材料抵抗塑性变形的能力。试验时，用一定形状的压头在静载荷作用下压入材料表面，通过测量压痕的面积或深度来计算硬度。应用较多的有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度试验3种方法。

布氏硬度试验，用一定大小的载荷把钢球压入被测材料表面，保持一定时间后卸除载荷，表面留下直径为d(毫米)的压痕，计算出压痕的表面积F，得出布氏硬度值。缺陷在于需要“保持一定时间”，压痕较大，一般以10mm及2.5mm的钢球应用最为广泛，布氏硬度检测的硬度值最为代表性，较易得出材料的平均硬度，但所测工件表面压痕明显，不适用于检测成品件，且不能快速得出岩石的硬度曲线。

洛氏硬度试验，以锥角为120°的金刚石圆锥或直径为1.588毫米的钢球为压头，根据试样的压入量、弹性变形恢复量，计算出硬度值。该实验对于不均匀的材质，可能检测出的硬度差别较大。

维氏硬度试验，根据压痕对角线长度和载荷查表得出，检测方法不够简便，不能快速得到大量硬度数据。

肖氏硬度试验，又称回跳硬度试验，体积小、携带方便，便于现场应用，只适合对弹性模量相同的材料进行测定比较，否则会得到橡皮硬度值高于钢的错误结果。

动态布氏硬度试验，是将钢球在冲击力作用下压入试样表面，测出被测件上的压痕直径，据此求出硬度值。有两种测法：一种是将钢球在已知的弹簧力的作用下，压入被测件表面，根据压痕大小，得出硬度值。另一种是将钢球置于已知硬度的标准杆和被测件之间，用锤敲击，测出标准杆和被测件的压痕大小，进行比较后，求出被测件的硬度。

仅最后一种测量方法与此次发明有点不谋而合，但此次发明从未参考任何一种试验，因此不会与任何一种试验相仿。钢锥和弹簧在设计之前，也从未见到过动态布氏硬度试验，此次发明也不会与之有任何雷同或相似，此次发明在于计量钢锥压入的深度、而非压痕大小，能够快速得出大量硬度数据和硬度曲线，是首次快速得出大量硬度数据的设备，避免了所有传统方法无法快速得到大量硬度数据、无法快速绘制硬度曲线的缺陷。

经过检索，没有发现类似装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种绘制岩心相对硬度新型曲线的装置，便于携带、操作方便，不仅创造了一种新型快速衡量岩石硬度的曲线，而且帮助地质人员在取心观察过程中，迅速绘制出该曲线，获取大量岩石相对硬度数据，为钻井和开发提供更多依据。

为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案，一种绘制岩心相对硬度新型曲线的装置，包括按压手柄、岩石硬度曲线绘图机构、岩石不规则表面曲线绘图机构，所述岩石硬度曲线绘图机构、岩石不规则表面曲线绘图机构分别设置在按压手柄的左、右两端部，所述表面曲线绘图机构包括竖梁、滚轮、不规则表面绘图笔，所述竖梁上端连接按压手柄，下端铰接滚轮的转轴，所述不规则表面绘图笔设置在按压手柄的右端且位于竖梁的上方。

所述岩石硬度曲线绘图机构包括可调节钢锥、弹簧、相对硬度绘图笔，所述相对硬度绘图笔插于按压手柄左侧；所述弹簧上端焊于按压手柄左端，下端焊于可调节钢锥上；所述弹簧外部套有薄塑筒。

所述按压手柄的左端正对弹簧位置悬挂有恒力重物。

所述恒力重物小于10kg。

所述按压手柄处于水平状态时，所述不规则表面绘图笔，相对硬度绘图笔保持在同一高度。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

该设备便于携带、操作方便，不仅创造了一种新型快速衡量岩石硬度的曲线，而且帮助地质人员在取心观察过程中，迅速绘制出该曲线，获取大量岩石相对硬度数据，为钻井和开发提供更多依据。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图2为本实用新型应用状态图。

图3为本实用新型设备生成的相对硬度曲线示意图。

图中：1—相对硬度曲线的绘图纸、2—岩石不规则表面曲线、3—带弹簧钢锥压入岩石后曲线、4—相对硬度绘图笔、5—不规则表面绘图笔、6—可调节钢锥、7—压缩量较大的弹簧、8—滚轮、9—连接滚轮的转轴、10—按压手柄、11—待测量动态硬度的岩石。

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅为参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。

如图1～图3所示，一种绘制岩心相对硬度新型曲线的装置，包括按压手柄10、岩石硬度曲线绘图机构、岩石不规则表面曲线绘图机构，所述岩石硬度曲线绘图机构、岩石不规则表面曲线绘图机构分别设置在按压手柄的左、右两端部，所述表面曲线绘图机构包括竖梁、滚轮8、不规则表面绘图笔5，所述竖梁上端连接按压手柄，下端铰接滚轮的转轴9，所述不规则表面绘图笔5设置在按压手柄的右端且位于竖梁的上方。

所述岩石硬度曲线绘图机构包括可调节钢锥6、弹簧7、相对硬度绘图笔4，所述相对硬度绘图笔设置在按压手柄的左端且位于弹簧的上方。所述相对硬度绘图笔插于按压手柄左侧；所述弹簧上端焊于按压手柄左端，下端焊于可调节钢锥上；可调节钢锥通过弹簧的弹力进行上下调节。所述弹簧外部套有薄塑筒，防止弹簧弯曲。

实施例1：

如图1～图3所示的一种绘制岩石相对硬度新型曲线的装置，包括相对硬度曲线的绘图纸1、岩石不规则表面曲线2、带弹簧钢锥压入岩石后曲线3、相对硬度绘图笔4、不规则表面绘图笔5、可调节钢锥6、弹簧7、滚轮8、转轴9、按压手柄10、待测量硬度的岩石11。

不规则表面绘图笔5，与滚轮8和转轴9相连，受岩石的不规则表面控制。相对硬度绘图笔4，则与钢锥6和弹簧7相连，同时受岩石不规则表面、钢锥压入量控制。所述滚轮8与绘图笔连接所述可调节钢锥6，经过在坚硬平面校准后，使两支绘图笔4、5保持在同一高度上。

不规则表面绘图笔5、相对硬度绘图笔4，通过按压手柄10连接，所述绘图笔4与按压手柄10的连接位置，悬挂或放置1～10kg恒力重物，使得钢锥6的施力保持恒定。通过保持恒力按压、缓慢匀速运动，绘制出岩石的相对硬度曲线。实验曲线经过拉平、放大处理，得到最终的岩石相对硬度曲线。

实施例2：

如图1所示的一种绘制岩石相对硬度新型曲线的装置，不同于实施例1中的平铺放置，而是靠墙垂直放置绘图纸，在装有弹簧的左侧一端，绑定5kg重物，垂向上不再施加其它外力。具体实施过程中，第一步，通过匀速运动并施加恒力，绘制出两条曲线。第二步，对曲线12进行拉平处理，得到曲线14；第四步，曲线13与曲线12经过等距处理，等曲线12拉平后得到曲线15。第五步，对曲线15放大，得到放大后的岩石硬度曲线16。

以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种绘制岩心相对硬度新型曲线的装置，其特征在于，包括按压手柄、岩石硬度曲线绘图机构、岩石不规则表面曲线绘图机构，所述岩石硬度曲线绘图机构、岩石不规则表面曲线绘图机构分别设置在按压手柄的左、右两端部，所述表面曲线绘图机构包括竖梁、滚轮、不规则表面绘图笔，所述竖梁上端连接按压手柄，下端铰接滚轮的转轴，所述不规则表面绘图笔设置在按压手柄的右端且位于竖梁的上方。

2.根据权利要求1所述的一种绘制岩心相对硬度新型曲线的装置，其特征在于，所述岩石硬度曲线绘图机构包括可调节钢锥、弹簧、相对硬度绘图笔；所述相对硬度绘图笔插于按压手柄左侧；所述弹簧上端焊于按压手柄左端，下端焊于可调节钢锥上；所述弹簧外部套有薄塑筒。

3.根据权利要求2所述的一种绘制岩心相对硬度新型曲线的装置，其特征在于，所述按压手柄的左端正对弹簧位置悬挂有恒力重物。

4.根据权利要求3所述的一种绘制岩心相对硬度新型曲线的装置，其特征在于，所述恒力重物小于10kg。

5.根据权利要求2所述的一种绘制岩心相对硬度新型曲线的装置，其特征在于，所述按压手柄处于水平状态时，所述不规则表面绘图笔，相对硬度绘图笔保持在同一高度。