CN210128882U - 岩心分段装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及勘探设备技术领域，提供了一种岩心分段装置，能够解决现有技术中使用锤头敲断岩心来使岩心分段的作业中所存在的岩心易碎、完整性不易保证的问题。岩心分段装置包括装置底座，装置底座上设置有第一岩心固定座和第二岩心固定座；第一岩心固定座用于装夹固定岩心待折断部分的相应段，第二岩心固定座用于装夹固定岩心剩余部分的相应段；第一岩心固定座和第二岩心固定座之间的间距不大于岩心的允许分段误差；第一岩心固定座和第二岩心固定座的至少一个通过驱动装置可活动地装配在装置底座上，驱动装置用于驱动相应的第一岩心固定座或第二岩心固定座沿所固定岩心的径向产生位移。

Description

岩心分段装置

技术领域

本实用新型涉及勘探设备技术领域，具体涉及一种岩心分段装置。

背景技术

在地质勘探和开发的过程中，按勘察得到的数据向井内下放取芯工具，钻取出作为样品的岩心，岩心是了解地下油层及所含流体特征最直观、实际的资料，但是直接从井内取出的岩心长度约为7至8米，径向尺寸约为10厘米，不便于收纳、运输，操作人员一般会在现场对岩心进行分段，处理成约1米长的便于收纳运输的岩心柱。

在现有技术中，因为岩心的长度较长，操作人员难以直接对岩心进行收纳，在取芯现场时，操作人员会将岩心从岩心筒中下放出一段，使岩心从岩心筒内伸出一部分，这一部分可以作为岩心分段作业中一次作业所能得到的待折断部分，操作人员会使用锤头将伸出的岩心给敲断，被敲断的岩心与岩心主体分离。但是问题在于：岩心主体在受到敲击后，锤头对岩心的冲击力会从敲击处向四周扩散，并且在敲击处容易出现局部受到的冲击力过大的情况，最终导致岩心破碎，特别是对于包括多种类型不同的岩石及夹杂物的岩心段，质地不均匀，更容易出现破碎问题，难以保证岩心的完整性。并且使用锤头来敲断岩心，被敲断的岩心会出现掉落砸伤人的问题以及岩心破碎后所产生的碎块飞溅伤人，安全性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种岩心分段装置，能够解决现有技术中使用锤头敲断岩心来使岩心分段的作业中所存在的岩心易碎、完整性不易保证的问题。

为实现上述目的，本实用新型中的岩心分段装置采用如下技术方案：

岩心分段装置，包括装置底座，装置底座上设置有第一岩心固定座和第二岩心固定座；

第一岩心固定座用于装夹固定岩心待折断部分的相应段，第二岩心固定座用于装夹固定岩心剩余部分的相应段；第一岩心固定座和第二岩心固定座之间的间距不大于岩心的允许分段误差；

第一岩心固定座和第二岩心固定座的至少一个通过驱动装置可活动地装配在装置底座上，驱动装置用于驱动相应的第一岩心固定座或第二岩心固定座沿所固定岩心的径向产生位移。

其有益效果在于：将岩心的待折断部分和剩余部分分别装夹在两岩心固定座上，驱动装置带动两岩心固定座的其中一个沿岩心径向位移时，在岩心的位于两岩心固定座之间的部分上产生一个剪切力，使岩心的待折断部分与剩余部分在岩心轴向方向上错位，从而实现剪断岩心的目的。剪切力作用在岩心上时，力的作用方向明确，不会出现局部冲击力过大的问题，并且力的作用点位于两岩心固定座之间，其间距满足岩心的允许分段误差要求，能够使操作人员得到完整性好且长度符合要求的岩心。并且在使用岩心分段装置来切断岩心时，岩心始终被两岩心固定座装夹，不会产生岩心分段后不受限制而导致伤人的问题，安全性较高。

进一步的，两岩心固定座包括用于支撑放置岩心的底座，还包括铰接在底座上的翻盖，翻盖的铰接轴线与所固定岩心的轴向平行，底座与翻盖之间设有锁紧结构。

其有益效果在于：使用底座加翻盖的配合形式，便于操作人员将长度较长的岩心放置在两岩心固定座上，操作方便。

进一步的，所述锁紧结构包括对应设置在底座与翻盖之间的其中一个上的止退带，止退带上设置有棘齿，底座与翻盖之间的另一个上设置有与止退带上棘齿配合的棘爪。

其有益效果在于：使用棘齿棘爪配合的形式来作为将翻盖及底座拉向彼此的锁紧结构，结构简单，技术成熟，止退效果好。

进一步的，所述底座用于与岩心接触的支撑面为上宽下窄的倒梯形，翻盖具有用于将岩心压向底座的压紧部分和将压紧部分连接在底座上的连接部分。

其有益效果在于：底座的截面设置为上宽下窄倒梯形，能够保证对岩心的支撑效果，而在翻盖扣合在底座上时，岩心固定座能拟合人握持岩心的动作，也能够保证对岩心的装夹效果。

进一步的，两岩心固定座内与岩心接触的侧面上设置有橡胶层。

其有益效果在于：在岩心固定座内设置有橡胶层，橡胶层在受到外力变形时能够更加贴合岩心表面，对岩心进行更好的装夹，保证了装夹的稳定性。

进一步的，所述第一岩心固定座的下方设置有轨道轴，轨道轴靠近装置底座的一侧设置有沿轨道轴轴向延伸排列的传动齿，装置底座上设有与轨道轴上传动齿啮合传动的传动齿轮，传动齿轮连接有沿齿轮转动轴线延伸、用于与动力源传动连接的传动轴，所述传动齿轮与轨道轴对应形成所述驱动装置。

其有益效果在于：使用齿轮啮合传动来带动岩心固定座动作，在装置底座中布置齿轮机构传动结构紧凑，动作精准，并且结构简单，便于实现。

进一步的，传动轴的外周面上设有用于与扳手沿传动轴轴向挡止配合的卡接结构。

其有益效果在于：使用扳手与传动轴配合来带动齿轮转动，操作简单，不需要使用其他的外接动力，在取芯现场就可以直接对岩心进行分段，提高了工作的效率。

进一步的，装置底座上设置有沿两岩心固定座排列方向间隔布置的两支撑臂，所述第二岩心固定座通过两支撑臂与装置底座固定连接，两支撑臂靠近第二岩心固定座的一端相互靠近以使两支撑臂与装置底座配合形成三角支撑结构。

其有益效果在于：在岩心受到剪力而被剪断时，第二岩心固定座在两支撑臂的支撑作用下能够保证对岩心剩余部分的稳定支撑，提高了装置的安全性。

进一步的，岩心分段装置与岩心配合时两岩心固定座沿水平方向上相对位移。

其有益效果在于：岩心分段装置中的岩心固定座能够沿水平方向动作，能够适应处于不同工况中的岩心，进一步地提高了装置的适用性。

进一步的，岩心分段装置与岩心配合时两岩心固定座沿竖直方向上相对位移。

其有益效果在于：岩心分段装置中的岩心固定座能够沿竖直方向动作，能够适应处于不同工况中的岩心，进一步地提高了装置的适用性。

附图说明

图1为本实用新型中岩心分段装置的正视图；

图2为本实用新型中岩心固定座的结构示意图；

图3为本实用新型中岩心分段装置中驱动装置的结构示意图。

图中：10-第一岩心固定座；11-第一止退带；12-轨道轴；13-传动齿；14-四方结构；15-第一翻盖；16-第一底座；17-锁孔；18-橡胶层；20-第二岩心固定座；21-第二止退带；22-支撑臂；30-岩心；31-待折断部分；32-剩余部分；40-装置底座；41-轴承；42-传动轴；43-传动齿轮。

具体实施方式

现结合附图来对本实用新型中的岩心分段装置的具体实施方式进行说明。

如图1至图3所示，为本实用新型中岩心分段装置的一种实施例：如图1所示，岩心分段装置包括装置底座40，在装置底座40上设置有间隔布置的第二岩心固定座20和第一岩心固定座10，对应地与岩心的不同部位配合，图1中所示的双点划线部分表示与本装置配合的岩心30。第一岩心固定座10和第二岩心固定座20之间的间距不大于岩心30的允许分段误差。其中第二岩心固定座20通过两支撑臂22固定设置在装置底座40上，支撑臂22沿着第一岩心固定座10和第二岩心固定座20的排列方向前后布置在装置底座40上，并且两支撑臂22靠近第二岩心固定座的一端相互靠近，支撑臂22及装置底座40形成了对第二岩心固定座20稳定支撑的三角支撑结构，而第一岩心固定座10活动设置在装置底座40上，第一岩心固定座10与第二岩心固定座20的相对位置关系能够改变，当岩心同时放置在第二岩心固定座20及第一岩心固定座10上时，第一岩心固定座10相对于第二岩心固定座20运动能够带动岩心发生变形。

操作人员在现场对岩心进行分段时，将岩心中需要与主体分离开的待折断部分31放置在第一岩心固定座10上，第一岩心固定座10沿着岩心轴向延伸有一定的距离，能够夹紧一段岩心的待折断部分31，类似于用手紧握岩心的动作。同时，操作人员在将岩心放置在岩心分段装置上时，与待折断部分31一体的剩余部分32对应放置在第二岩心固定座20上，岩心的剩余部分32是除去待折断部分31而剩下的岩心，在未放置在岩心分段装置上时，受到岩心筒的支撑。固定座夹紧岩心的剩余部分32露出岩心筒的一段。在岩心分段装置中还设置有驱动装置，驱动装置与第一岩心固定座10传动连接，第一岩心固定座10在受到驱动装置的带动下能够沿岩心径向移动，第一岩心固定座10动作后会带动被夹紧的待折断部分31与剩余部分32轴向错位，从而实现将待折断部分31从岩心上剪断。

如图1及图2所示，第一岩心固定座10主要由两部分组成，包括第一底座16和铰接在第一底座16的第一翻盖15，第一翻盖15的铰接轴线沿着第一岩心固定座10与第二岩心固定座20的排列方向延伸布置，操作人员可以打开第一翻盖15，将岩心放置在第一底座16上之后合上第一翻盖15，第一底座16及第一翻盖15围合后夹住岩心的待折断部分31。其中，第一翻盖15的截面为V形，具有用于将岩心压向底座的压紧部分和将压紧部分连接在底座上的连接部分，第一底座16用于与岩心接触的截面为上宽下窄的倒梯形，在翻盖扣合在底座上时岩心固定座的截面呈C形，在第一翻盖15及第一底座16的内表面即与岩心支撑接触的一侧上设置有橡胶层18。

为了保证第一岩心固定座10对岩心的夹紧效果，在第一底座16与第一翻盖15之间设置有将第一底座16及第一翻盖15拉向彼此的锁紧结构，锁紧结构包括两部分，分别为铰接在第一翻盖15上的第一止退带11和设置在第一底座16上的锁孔17，止退带在第一翻盖15合盖后穿入到锁孔17中，在第一止退带11朝外的侧面上设置有作为棘齿的直角形锯齿，直角形锯齿沿着止退带的延伸方向排列，对于直角形锯齿来讲，其斜边朝外设置，直角形锯齿的一个直角边与止退带表面垂直，另一个直角边与止退带表面贴合，定义止退带穿入锁孔17运动方向为止退带前进方向，那么斜边位于前进方向的前端低于位于前进方向的后端，斜边的前端进入到锁孔17内后，与斜边的后端相邻的直角边能够与锁孔17中作为棘爪的对应孔沿挡止配合，从而实现止退带的止退效果，操作人员只需要将第一止退带11穿入锁孔17后并使劲拉拽止退带就能够实现第一岩心固定座10对岩心的夹紧效果。在第一岩心固定座10上设置有两组锁紧结构，沿着两岩心固定座的排列方向间隔布置，增加锁紧结构的数量能够进一步地提高岩心固定座的装夹效果。对于本实施例中，第二岩心固定座20的结构与第一岩心固定座10结构相同，同样由第二底座及第二翻盖组成，在第二底座与第二翻盖之间还设置有第二止退带21，因此不再对第二岩心固定座20的结构进行重复说明。

如图1、图2及图3所示，在第一岩心固定座10的下方设置有轨道轴12，轨道轴12穿装在装置底座40上，轨道轴12动作时能够带动第一岩心固定座10靠近或远离装置底座40，从而实现第一岩心固定座10沿岩心径向移动。具体来讲，在轨道轴12上设置有传动齿13，使轨道轴12近似齿条结构，而在装置底座40上于轨道轴12穿装的位置处设置有传动齿轮43，传动齿轮43的转动轴线沿水平方向延伸布置，传动齿轮43能够与轨道轴12上传动齿13啮合传动。在装置底座40上还设置有与传动齿轮43止转配合的传动轴42，当操作人员转动传动轴42时就可驱动传动齿轮43与轨道轴12啮合传动，传动轴42位于装置底座40内的部分转动装配在轴承41上，传动轴42位于装置底座40外的部分上设置有截面为菱形的四方结构14，能够与扳手止转配合，操作人员通过使用扳手卡住传动轴42并扳动扳手就可带动第一岩心固定座10沿岩心径向移动从而剪断岩心。

在操作人员使用本实用新型中的岩心分段装置来对岩心进行分段时，可以以图1所示的方式来摆放岩心分段装置，此时第一岩心固定座10可以沿上下方向动作来剪断岩心，使岩心的待折断部分31从岩心主体上分离下来，而岩心的剩余部分32仍能够被第二岩心固定座20夹紧。也可以将岩心分段装置放倒，即使第一岩心固定座10在水平面上往复运动来使岩心的待折断部分31与岩心主体错位，从而将岩心剪断。

现结合岩心分段装置的结构来对该装置的使用过程进行说明：在岩心分段装置竖直放置时，先将第一岩心固定座10及第二岩心固定座20上翻盖打开，将岩心的待折断部分31和剩余部分32对应放置在第一岩心固定座10及第二岩心固定座20上，然后在将两翻盖合盖后，将各翻盖上的止退带穿入锁孔17中，拉拽止退带使止退带受挤并依靠受挤后的直角形锯齿与锁孔17的孔沿挡止配合，此时止退带不能往后退从而实现对岩心各部分的夹紧。在第二岩心固定座20及第一岩心固定座10内设置的橡胶层18在受到外力后变形，能够更加贴合岩心的表面，提高了第二岩心固定座20及第一岩心固定座10对岩心对应部分的夹紧效果。在完成对岩心的装夹工作后，操作人员可以在岩心上于岩心分段装置的两侧来增加支撑岩心的支撑结构，例如支撑台，支撑架等来保证岩心被剪断之后，分体的两部分仍能够被稳定支撑，避免出现岩心意外脱落。另外，在放置岩心时，由于齿轮啮合不能够实现自锁，所以更适合将岩心分段装置放倒，让岩心分段装置中第一岩心固定座在水平面上动作。即使第一岩心固定座在竖直面上上下动作时，第一岩心固定座的行程较小，也不会对岩心的折断产生较大的影响。

岩心装夹完成后，操作人员使用扳手带动传动轴42及传动齿轮43转动，使第一岩心固定座10向上或向下运动，此时被第一岩心固定座10夹紧的待折断部分31与被第二岩心固定座20夹紧的剩余部分32错位，第一岩心固定座10及第二岩心固定座20之间的间隔部大于岩心的允许分段误差，岩心的位于第一岩心固定座10与第二岩心固定座20之间的部分在受到剪力时发生断裂，岩心的待折断部分31的相应段与岩心剩余部分32分离开，此时岩心的待折断部分31仍受到支撑结构的支撑及第一岩心固定座10的夹持，不会意外脱落，一定程度上保证了作业的安全性。

在其他实施例中，第一、二岩心固定座的结构可以采用其他结构，例如套体，环体等供岩心穿入其中以装夹岩心的结构，或是采用两瓣合结构来将岩心夹紧，瓣合结构中的其中一瓣与装置底座连接，另一瓣通过螺栓等结构来将岩心夹持在两瓣之间实现对岩心的装夹。

在其他实施例中，锁紧结构对应可以采用其他结构，例如在翻盖及底座上均设置有耳板，通过螺栓紧固件将两耳板压紧来实现翻盖及底座的锁紧；或是使用凸轮结构来将两耳板压在一起，在需要放开翻盖及底座时，转动凸轮来调整两耳板之间的距离来使底座与翻盖松开。

在其他实施例中，底座及翻盖的截面可以均设置为半圆形，当两者对合后形成封闭环形以对岩心进行装夹，底座及翻盖内的橡胶层也可以不再设置。

在其他实施例中，带动第一岩心固定座动作的驱动装置可以采用其他结构，例如在装置底座上设置有液压缸，液压缸的缸体与装置底座固定连接，液压缸的活塞杆与第一岩心固定座连接；或是在装置底座上设置有电机及与电机连接的电动伸缩杆，电动伸缩杆与第一岩心固定座连接。

在其他实施例中，第二岩心固定座还可以直接固定设置在装置底座上，而不再采用使用支撑臂抬升第二岩心固定座的方式；也可以对支撑臂的布置方式进行改变，例如将两支撑臂平行设置在装置底座与第二岩心固定座之间。

在其他实施例中，第一岩心固定座及第二岩心固定座都可以活动设置，只要让两者产生相对位移来将岩心剪断。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的实用新型目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡是在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.岩心分段装置，其特征在于：包括装置底座，装置底座上设置有第一岩心固定座和第二岩心固定座；

第一岩心固定座用于装夹固定岩心待折断部分的相应段，第二岩心固定座用于装夹固定岩心剩余部分的相应段；第一岩心固定座和第二岩心固定座之间的间距不大于岩心的允许分段误差；

第一岩心固定座和第二岩心固定座的至少一个通过驱动装置可活动地装配在装置底座上，驱动装置用于驱动相应的第一岩心固定座或第二岩心固定座沿所固定岩心的径向产生位移。

2.根据权利要求1所述的岩心分段装置，其特征在于：两岩心固定座包括用于支撑放置岩心的底座，还包括铰接在底座上的翻盖，翻盖的铰接轴线与所固定岩心的轴向平行，底座与翻盖之间设有锁紧结构。

3.根据权利要求2所述的岩心分段装置，其特征在于：所述锁紧结构包括对应设置在底座与翻盖之间的其中一个上的止退带，止退带上设置有棘齿，底座与翻盖之间的另一个上设置有与止退带上棘齿配合的棘爪。

4.根据权利要求2所述的岩心分段装置，其特征在于：所述底座用于与岩心接触的支撑面为上宽下窄的倒梯形，翻盖具有用于将岩心压向底座的压紧部分和将压紧部分连接在底座上的连接部分。

5.根据权利要求4所述的岩心分段装置，其特征在于：两岩心固定座内与岩心接触的侧面上设置有橡胶层。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的岩心分段装置，其特征在于：所述第一岩心固定座的下方设置有轨道轴，轨道轴靠近装置底座的一侧设置有沿轨道轴轴向延伸排列的传动齿，装置底座上设有与轨道轴上传动齿啮合传动的传动齿轮，传动齿轮连接有沿齿轮转动轴线延伸、用于与动力源传动连接的传动轴，所述传动齿轮与轨道轴对应形成所述驱动装置。

7.根据权利要求6所述的岩心分段装置，其特征在于：传动轴的外周面上设有用于与扳手沿传动轴轴向挡止配合的卡接结构。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的岩心分段装置，其特征在于：装置底座上设置有沿两岩心固定座排列方向间隔布置的两支撑臂，所述第二岩心固定座通过两支撑臂与装置底座固定连接，两支撑臂靠近第二岩心固定座的一端相互靠近以使两支撑臂与装置底座配合形成三角支撑结构。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的岩心分段装置，其特征在于：岩心分段装置与岩心配合时两岩心固定座沿水平方向上相对位移。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的岩心分段装置，其特征在于：岩心分段装置与岩心配合时两岩心固定座沿竖直方向上相对位移。

Images