CN212275375U - 封堵剂岩芯样品制备装置及封堵剂岩芯样品 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种封堵剂岩芯样品制备装置及封堵剂岩芯样品，属于石油开采领域。所述封堵剂岩芯样品制备装置包括一端开口的岩芯筒、以及可分离地套设在岩芯筒的容纳槽内的金属筒，金属筒相对的两端均设有开口，金属筒的外壁与岩芯筒的内壁贴合。在制备封堵剂岩芯样品时，将封堵剂放入岩芯筒内的金属筒内，封堵剂在金属筒内固化形成封堵剂岩芯样品。由于封堵剂岩芯样品容易与金属粘结，因而形成的封堵剂岩芯样品与金属筒连成一体，封堵剂岩芯样品与金属筒一起可以作为最终的样品使用，而金属筒不会与岩芯筒粘接，因此易于将岩芯样品从岩芯筒内取出。

Description

封堵剂岩芯样品制备装置及封堵剂岩芯样品

技术领域

本公开涉及石油开采领域，特别涉及一种封堵剂岩芯样品制备装置及封堵剂岩芯样品。

背景技术

石油开采过程中，在油藏的地层中会出现孔道或者裂隙。这些孔道或者裂隙会增大水井或者油井的渗透率，影响石油的采收率。在石油开采的中后期对孔道或者裂隙的封堵已成为重要的提高石油采收率措施之一。通常，孔道或者裂隙的封堵采用封堵剂实现。

在对孔道或者裂隙进行封堵之前，需要制作封堵剂岩芯样品，对制作的岩芯样品进行渗透率测试，只有渗透率符合要求才能够将封堵剂用于孔道或者裂隙的封堵。目前，常用的制备的封堵剂岩芯样品的方法如下：将封堵剂置于金属模具内，然后通过液压装置给模具中的封堵剂施加压力，使封堵剂固结成岩芯，再打开模具，取出已固结的封堵剂岩芯样品。

但是在这种方法中，封堵剂岩芯样品容易与金属模具粘连，不易取出岩芯样品。

实用新型内容

本公开实施例提供了一种封堵剂岩芯样品制备装置及封堵剂岩芯样品，可以避免封堵剂岩芯样品与金属模具粘连，易于取出岩芯样品。所述技术方案如下：

一方面，本公开提供了一种封堵剂岩芯样品制备装置，所述封堵剂岩芯样品制备装置包括：一端开口的岩芯筒、以及可分离地套设在所述岩芯筒的容纳槽内的金属筒，所述金属筒相对的两端均设有开口，所述金属筒的外壁与所述岩芯筒的内壁贴合。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述金属筒为钢筒。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述封堵剂岩芯样品制备装置还包括：加压装置；

所述加压装置具有一可沿第一方向滑动设置的加压部，所述加压部与所述岩芯筒的开口对应布置，所述第一方向为所述岩芯筒的长度方向。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述加压部为压力杆，所述加压装置还包括活塞和气缸，所述活塞位于所述气缸内，所述活塞与所述压力杆的一端固定连接。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述加压装置还包括气体泵和气体管道，所述气体泵通过所述气体管道与所述气缸连通。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述气体管道包括第一气体管道和第二气体管道；所述气缸包括分别位于所述活塞两侧的两个腔室；

所述第一气体管道和所述第二气体管道分别与所述活塞两侧的两个腔室连通，且所述第一气体管道和所述第二气体管道上分别设置有阀门。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述加压装置还包括压力表，所述压力表位于所述气体管道上。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述压力杆和所述金属筒的内腔均为圆柱形，且所述压力杆的横截面直径小于所述内腔的横截面直径。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述封堵剂岩芯样品制备装置还包括加热装置；

所述加热装置包括包裹所述岩芯筒外侧壁的加热罩以及向所述加热罩内输送热气或者水蒸汽的加热箱。

另一方面，本公开提供了一种封堵剂岩芯样品，所述封堵剂岩芯样品包括：

两端开口的金属筒以及位于所述金属筒的内腔中的封堵剂岩芯，所述金属筒与所述封堵剂岩芯粘结。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

在制备封堵剂岩芯样品时，将封堵剂放入岩芯筒内的金属筒内，封堵剂在金属筒内固化形成封堵剂岩芯样品。由于封堵剂岩芯样品容易与金属粘结，因而形成的封堵剂岩芯样品与金属筒连成一体，封堵剂岩芯样品与金属筒一起可以作为最终的样品使用，而金属筒不会与岩芯筒粘接，因此易于将岩芯样品从岩芯筒内取出。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种封堵剂岩芯样品制备装置的结构图；

图2是本公开实施例提供的一种封堵剂岩芯样品的结构图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是本公开实施例提供的一种封堵剂岩芯样品制备装置的结构图。参见图1，封堵剂岩芯样品制备装置包括：一端开口的岩芯筒101、以及可分离地套设在岩芯筒101的容纳槽111内的金属筒102，金属筒102相对的两端均设有开口，金属筒102的外壁与岩芯筒101的内壁贴合。

由于封堵剂具有一定的黏性，如果直接将封堵剂放入岩芯筒101内固结，固结形成的岩芯样品容易粘黏在岩芯筒101的内壁，岩芯样品不易从岩芯筒101 中取出。在使用本申请的封堵剂岩芯样品制备装置时，将封堵剂放入岩芯筒101 内的金属筒102内，封堵剂在金属筒102内固化形成封堵剂岩芯。金属筒102 包裹在封堵剂岩芯的外壁，金属筒102不会与岩芯筒101粘接，易于将岩芯样品从岩芯筒101内取出。

示例性地，制备完成的岩芯样品可以放入到岩芯流动试验仪的岩芯夹持器中，加上一定的环压，测量其渗透率。

如图1所示，岩芯筒101的一端开口，另一端封闭，金属筒102相对的两端均设有开口，将金属筒102放入岩芯筒101内后，金属筒102的一端开口被岩芯筒101的底部抵住，且金属筒102的外壁与所述岩芯筒101的内壁贴合，这样往金属筒102内注入封堵剂时，封堵剂不会从金属筒102漏到岩芯筒101 和金属筒102之间。

由于金属筒102是两端开口的筒状结构，即固结完成的岩芯样品的两个相对的底面没有被金属筒102包裹，在进行渗透率测量的时候岩芯样品的两个相对的底面仍然能够与岩芯流动试验仪中的液体接触，不影响渗透率的测量。

金属筒102的外壁与岩芯筒101的内壁贴合，金属筒102的外壁与岩芯筒 101的内壁间没有空隙，除了可以避免封堵剂将金属筒102和岩芯筒101粘到一起外，还可以避免往金属筒102内注入封堵剂时，封堵剂对金属筒102内壁产生的压力使得金属筒102变形，影响制备的岩芯样品的质量。

本公开使用的封堵剂一般为固结类封堵剂，例如，水泥、水玻璃、树脂砂或者粘接型树脂等。

示例性地，该岩芯筒101可以为金属筒，金属的强度大，保证岩芯筒101 能够承受足够大的压力，避免变形。

示例性地，该金属筒102可以为钢筒，钢的强度大，保证金属筒102能够承受足够大的压力，避免金属筒102变形。

图2是本公开实施例提供的一种封堵剂岩芯样品的结构图。参见图2，金属筒102的厚度为D。

在本公开实施例中，该金属筒102的厚度D的范围可以在1毫米至3毫米之间。既能保证该金属筒102的强度，又避免金属筒102在岩芯筒101内占据的空间太多，影响封堵剂岩芯的体积。例如，金属筒102的厚度可以为2毫米。

再次参见图1，封堵剂岩芯样品制备装置还可以包括加压装置20。加压装置20具有一可沿第一方向a滑动设置的加压部，加压部与岩芯筒101的开口对应布置，第一方向a为岩芯筒101的长度方向。

在该实现方式中，通过加压装置20对金属筒102内的封堵剂施加压力，一方面，施加压力可以加速封堵剂的固结，从而减少岩芯样品制备所需的时间；另一方面，通过施加压力可以模拟封堵剂在井下的环境，使制备的岩芯样品与封堵剂在井下真实环境形成的产物性能相近，使后续测试的岩心样品的渗透率的准确性更高。

在本公开实施例中，加压部也可沿第一方向a相反的方向滑动，也即加压部可以进行往复运动，使制备完成后加压部可以从岩芯筒101内抽离，方便岩芯样品可以从岩芯筒101中取出。

如图1所示，封堵剂岩芯样品制备装置还包括固定架40，固定架40的顶端连接加压装置20，使得加压装置20布置在岩芯筒101的上方，便于加压部对岩芯筒101内的封堵剂施加压力。

再次参见图1，加压部可以为压力杆201，加压装置20还包括活塞202和气缸203，活塞202位于气缸203内，活塞202与压力杆201的一端固定连接。

在该实现方式中，设置压力杆201，气缸203内的气体推动活塞202朝向岩芯筒101运动，活塞202推动压力杆201朝向岩芯筒101的底部运动，给岩芯筒101内的封堵剂施加一定的压力，使封堵剂固结。

示例性地，压力杆201可以为实心金属压力杆，保证压力杆201的强度。

在本公开的一种实现方式中，压力杆201和金属筒102的内腔121均为圆柱形，且压力杆201的横截面直径小于金属筒102的内腔121的横截面直径，保证压力杆201能够在金属筒102移动。

例如，压力杆201的横截面直径比金属筒102的内腔121的横截面直径的差值的范围在0.3cm至0.7cm之间。

示例性地，压力杆201的横截面直径的范围可以在2.42cm至2.48cm之间，金属筒102的内腔121的横截面直径的范围可以在2.48cm至2.52cm之间。例如，压力杆201的横截面直径为2.45cm，金属筒102的内腔121的横截面直径为2.50cm。

示例性地，为保证制备的岩芯样品的尺寸能够满足测量渗透率的要求，岩芯筒101和金属筒102的长度的范围在8cm至12cm之间，保证岩芯筒101和金属筒102的尺寸足够大，即制备的岩芯样品的尺寸也足够大。同样压力杆201 的长度的范围也在8cm至12cm之间，方便压力杆201对岩芯筒101内的封堵剂施压。例如，岩芯筒101和金属筒102的长度为10cm，压力杆201的长度为 10cm。

再次参见图1，加压装置20还包括气体泵204和气体管道205，气体泵204 通过气体管道205与气缸203连通。

在该实现方式中，气体泵204通过气体管道205给气缸203内通入气体，气体在气缸203内挤压活塞202，活塞202推动压力杆201运动，使压力杆201 对封堵剂挤压，产生压力，使封堵剂固化。

示例性地，该气体泵204可以为压缩空气泵。

再次参见图1，气体管道205包括第一气体管道251和第二气体管道252。气缸203包括分别位于活塞202两侧的两个腔室231，第一气体管道251和第二气体管道252分别与活塞202两侧的两个腔室231连通，且第一气体管道251 和第二气体管道252上分别设置有阀门206。

在该实现方式中，活塞202将气缸203分成两个腔室231，分别为第一腔室 231A和第二腔室231B，第一气体管道251和第二气体管道252分别与第一腔室 231A和第二腔室231B连通。当需要给金属筒102内的封堵剂加压时，将第二气体管道252上的阀门206关闭，第一气体管道251上的阀门206打开。气体泵204通过第一气体管道251给第一腔室231A内输送气体，第一腔室231A内的压强增大，气体推动活塞202沿第一方向a朝岩芯筒101的底部运动运动，活塞202推动压力杆201朝岩芯筒101的底部运动，使压力杆201对封堵剂施加压力。当封堵剂固结完成后，需要将压力杆201从岩芯筒101内抽离，将第一气体管道251上的阀门206关闭，第二气体管道252上的阀门206打开。气体泵204通过第二气体管道252给第二腔室231B内输送气体，第一腔室231A 内的压强增大，气体推动活塞202沿第一方向a相反的方向朝远离岩芯筒101 的底部的方向运动，压力杆201同样朝远离岩芯筒101的底部的方向运动，使压力杆201从岩芯筒101内抽离，方便从岩芯筒101中取出岩芯样品。

在本公开实施例中，阀门206可以为调节阀，可以通过控制调节阀打开的程度控制气体的流量，从而控制气缸203中压力，达到控制压力杆201施加压力的大小。

再次参见图1，加压装置20还可以包括压力表207，第一气体管道251和第二气体管道252在靠近气体泵204处连接在同一根管道上，该管道与第一气体管道251和第二气体管道252均连通。压力表207位于该管道上。在气体管道205上布置压力表207，通过观察压力表207可以了解气缸203中的压力的大小。调节阀门206将气缸203中的压力调节至所需的压力，保证封堵剂固结时所需的压力。

在其他实现方式中，该加压装置20还可以为液压加压装置等其他加压装置。

再次参见图1，封堵剂岩芯样品制备装置还包括加热装置30。加热装置30 包括包裹岩芯筒101外侧壁的加热罩301以及向加热罩301内输送热气或者水蒸汽的加热箱302。

在该实现方式中，布置加热装置30，在制备岩芯样品对封堵剂进行加热，一方面，加热可以加速封堵剂的固结，从而减少岩芯样品制备所需的时间；另一方面，通过加热可以模拟封堵剂在井下固结时的温度，使制备的岩芯样品与封堵剂在井下真实环境形成的产物性能相近，使后续测试的岩心样品的渗透率的准确性更高。

如图1所示，加热罩301将整个岩芯筒101包裹，保证岩芯筒101内的封堵剂受热均匀。在其他实现方式中，加热罩301可以只包裹部分岩芯筒101，本公开对此不做限制。

如图1所示，加热箱302通过加热管道303给加热罩301内输送热气或者水蒸汽，热气或者水蒸汽对岩芯筒101进行加热。

示例性地，加热箱302可以包括温度控制器，通过温度控制器控制加热箱 302向加热罩301输送的热气或者水蒸汽的量，或者控制加热箱302向加热罩 301输送的热气或者水蒸汽的温度，从而控制加热罩301内的温度，使封堵剂固结的温度与井下的温度一致，提高后续测试的岩心样品的渗透率的准确性。

在使用本公开的封堵剂岩芯样品制备装置时，先将金属筒102放入岩芯筒 101中；然后通过温度控制器将加热箱302打开，通过加热箱302往加热罩301 内输送热气或者水蒸汽，对岩芯筒101进行加热；当加热罩301内的温度达到预设的井下温度时，往金属筒102中倒入封堵剂；再将压力杆201放入金属筒 102中；然后将第一气体管道251上的阀门206打开，第二气体管道252上的阀门206关闭；再将气体泵204打开，通过第一气体管道251往第一腔室231A内通入气体；气体推动活塞202运动，活塞202推动压力杆201朝岩芯筒101底部运动，使压力杆201对金属筒102中封堵剂施加压力，观察压力表，调节阀门使得压力达到井下压力值；封堵剂在金属筒102中固结；当达到设定时间，封堵剂固结后，将第一气体管道251上的阀门206关闭，第二气体管道252上的阀门206打开，通过第二气体管道252往第二腔室231B内输入气体；气体推动压力杆201从金属筒102中抽离；最后将封堵剂岩芯样品取出，进行渗透率测量。

通过本公开的封堵剂岩芯样品制备装置操作简单，安全性好。同时在制备封堵剂岩芯样品时，能够满足不同封堵剂固结时对温度、压力的需要，解决了相关技术中无法控制温度与压力、不易脱模等问题。

本公开实施例还提供了一种封堵剂岩芯样品，再次参见图2，封堵剂岩芯样品包括：两端开口的金属筒102以及位于金属筒102的内腔121中的封堵剂岩芯103，金属筒102与封堵剂岩芯103粘结。

该封堵剂岩芯103外包裹有金属筒102，并连成一体，金属筒102不会与岩芯筒101粘接，因此易于将岩芯样品从岩芯筒101内取出。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种封堵剂岩芯样品制备装置，其特征在于，所述封堵剂岩芯样品制备装置包括：一端开口的岩芯筒(101)、以及可分离地套设在所述岩芯筒(101)的容纳槽(111)内的金属筒(102)，所述金属筒(102)相对的两端均设有开口，所述金属筒(102)的外壁与所述岩芯筒(101)的内壁贴合。

2.根据权利要求1所述的封堵剂岩芯样品制备装置，其特征在于，所述金属筒(102)为钢筒。

3.根据权利要求1或2所述的封堵剂岩芯样品制备装置，其特征在于，所述封堵剂岩芯样品制备装置还包括：加压装置(20)；

所述加压装置(20)具有一可沿第一方向(a)滑动设置的加压部，所述加压部与所述岩芯筒(101)的开口对应布置，所述第一方向(a)为所述岩芯筒(101)的长度方向。

4.根据权利要求3所述的封堵剂岩芯样品制备装置，其特征在于，所述加压部为压力杆(201)，所述加压装置(20)还包括活塞(202)和气缸(203)，所述活塞(202)位于所述气缸(203)内，所述活塞(202)与所述压力杆(201)的一端固定连接。

5.根据权利要求4所述的封堵剂岩芯样品制备装置，其特征在于，所述加压装置(20)还包括气体泵(204)和气体管道(205)，所述气体泵(204)通过所述气体管道(205)与所述气缸(203)连通。

6.根据权利要求5所述的封堵剂岩芯样品制备装置，其特征在于，所述气体管道(205)包括第一气体管道(251)和第二气体管道(252)；所述气缸(203)包括分别位于所述活塞(202)两侧的两个腔室(231)；

所述第一气体管道(251)和所述第二气体管道(252)分别与所述活塞(202)两侧的两个腔室(231)连通，且所述第一气体管道(251)和所述第二气体管道(252)上分别设置有阀门(206)。

7.根据权利要求5所述的封堵剂岩芯样品制备装置，其特征在于，所述加压装置(20)还包括压力表(207)，所述压力表(207)位于所述气体管道(205)上。

8.根据权利要求4至7任一项所述的封堵剂岩芯样品制备装置，其特征在于，所述压力杆(201)和所述金属筒(102)的内腔(121)均为圆柱形，且所述压力杆(201)的横截面直径小于所述内腔(121)的横截面直径。

9.根据权利要求1或2所述的封堵剂岩芯样品制备装置，其特征在于，所述封堵剂岩芯样品制备装置还包括加热装置(30)；

所述加热装置(30)包括包裹所述岩芯筒(101)外侧壁的加热罩(301)以及向所述加热罩(301)内输送热气或者水蒸气的加热箱(302)。

10.一种封堵剂岩芯样品，其特征在于，所述封堵剂岩芯样品包括：

两端开口的金属筒(102)以及位于所述金属筒(102)的内腔(121)中的封堵剂岩芯(103)，所述金属筒(102)与所述封堵剂岩芯(103)粘结。

Images