[發明專利]巖心密封裝置及其密封方法

有效

• 申請號: 201310029801.6
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103114849A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 俞宏偉;李實;廉黎明;陳興隆;冀中原;李軍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B43/16
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 韓嫚嫚

技術領域

本發明有關于一種密封裝置及密封方法，尤其有關于一種石油開發實驗技術領域中適用于注氣開發實驗的巖心密封裝置及其密封方法。

背景技術

巖心注氣實驗是最為基礎并廣為應用的研究方法之一，研究的目的主要包括平價注入氣體的驅油效率、驅替方式對采收率的影響和流體在巖心內的滲流特征等。實驗中，對巖心進行密封的裝置及方法歷來受到研究人員的重視，其在一定程度上決定了氣驅實驗的成功率。

目前，注氣實驗用巖心密封裝置主要由膠質密封筒及夾設在膠質密封筒外的夾持器組成，膠質密封筒內用于放置待測巖心，通過設置不同的油藏條件及向巖心中注入的不同氣體/流體，對巖心進行注氣實驗。

隨著氣驅實驗條件的提高，現有的注氣實驗用巖心密封裝置存在以下缺陷，已經不能滿足目前氣驅實驗的要求：

1）巖心需要在高溫高壓的環境中進行實驗，而在高溫高壓環境中，密封巖心的膠質密封筒，在腐蝕性氣體/流體較長時間的侵蝕下，容易發生塑性變形，而導致巖心密封失效，不能滿足實驗的順利進行；

2）注入至巖心中的氣體多具有腐蝕性，例如二氧化碳氣體等，該腐蝕性氣體會對放置巖心的膠質密封筒產生腐蝕作用，影響膠質密封筒的使用壽命，該膠質密封筒在使用兩次或多次后，其機械性能降低，易導致巖心密封失效；

3）巖心驅替特征的研究需要在膠質密封筒上設置多個測壓點，以對巖心的壓力進行監測，受到膠質密封筒膠質材料的影響，于膠質密封筒上開設的測壓點間的最小距離受到限制，不能滿足實驗所需的多點測壓要求；

4）現有技術中，采用在膠質密封筒上開設的測壓孔中安裝密封墊和管線作為測壓點，其不僅安裝困難，費時費力，容易造成膠質密封筒報廢，而且高溫高壓下，密封墊易塑性變形，導致實驗失敗。

因此，有必要提供一種新的巖心密封裝置及密封方法，來克服上述缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種巖心密封裝置，該巖心密封裝置能夠在高溫高壓的環境下，有效保證巖心組的密封性能，提高實驗成功率。

本發明的另一目的是提供一種巖心密封方法，該巖心密封方法能夠在高溫高壓的環境下，有效保證巖心組的密封性能，提高實驗成功率。

本發明的上述目的可采用下列技術方案來實現：

本發明提供一種巖心密封裝置，所述巖心密封裝置包括：

外筒，其一端密封設有固定端蓋，其另一端密封設有游動端蓋，在所述外筒靠近所述游動端蓋的筒壁上沿圓周方向開設有多個測壓孔，所述外筒的上端開設有排氣孔，其下端開設有圍壓孔；

鉛質內筒，其穿設在所述外筒內，所述鉛質內筒上開設有多個測壓密封孔，所述測壓密封孔與所述測壓孔相連通，所述鉛質內筒的一端密封設有密封塊，其另一端連接在所述游動端蓋上；

多個鉛質內筒支架，其等間隔設置在所述鉛質內筒與所述外筒之間。

在優選的實施方式中，所述多個測壓密封孔沿所述鉛質內筒的軸向方向等間隔設置。

在優選的實施方式中，相鄰所述鉛質內筒支架的距離為10～15cm。

在優選的實施方式中，所述鉛質內筒支架的外緣沿圓周方向設有多個凹槽。

在優選的實施方式中，所述鉛質內筒的測壓密封孔上設有測壓密封裝置，所述外筒的測壓孔通過一測壓管線與所述測壓密封裝置相連。

在優選的實施方式中，所述測壓密封裝置為彈簧式測壓密封裝置，所述彈簧式測壓密封裝置包括：

定位壓帽，其上開設有管線孔，所述測壓管線穿設在所述管線孔中并與所述測壓密封孔相對，所述定位壓帽的上端頂抵在所述外筒的內壁上；

墊片，其位于所述定位壓帽的下端，在所述定位壓帽與所述墊片之間夾設有彈簧，所述測壓密封孔內設有密封圈，所述墊片通過所述彈簧而頂抵在所述密封圈上。

在優選的實施方式中，所述測壓密封裝置為卡環式測壓密封裝置，其具有卡環，所述卡環上開設有管線孔，所述測壓密封孔內設有倒圓臺體形鉛塊，所述倒圓臺體形鉛塊具有穿孔，所述卡環壓設在所述倒圓臺體形鉛塊上，所述測壓管線貫穿所述管線孔和所述穿孔并與所述測壓密封孔相對。

在優選的實施方式中，所述測壓密封裝置為熔化式測壓密封裝置，其具有圓臺體形鉛塊，所述測壓管線貫穿所述圓臺體形鉛塊并與所述測壓密封孔相對，所述圓臺體形鉛塊熔融焊接在所述測壓密封孔內。