[實用新型]一種實驗室鉆取巖樣的輔助裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420131946.7
• 申請日: 2014-03-21
• 公開（公告）號: CN203745229U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭瑞;孟祥瑞;趙華安;趙光明
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本實用新型涉及一種實驗室鉆取巖樣的輔助裝置，其適用于實驗室鉆取同一塊巖芯不同方向巖樣，進而可以在實驗室利用巖石力學(xué)實驗儀器和聲發(fā)射測試系統(tǒng)，測試巖石力學(xué)性質(zhì)受空間效應(yīng)的影響以及巖樣所在處的三維地應(yīng)力。?

背景技術(shù)：

巖石力學(xué)實驗所獲得的的巖樣力學(xué)參數(shù)對壓裂優(yōu)化設(shè)計、井筒穩(wěn)定性研究及地應(yīng)力方向測定等石油工程方面起極其重要的作用；而巖石力學(xué)實驗基本是直接采用天然巖石進行的實驗，這樣實驗更接近野外地質(zhì)實際；很多文獻記載影響巖石力學(xué)實驗的因素主要分為兩類：一類是巖石本身的性質(zhì)：如巖石組成、密度、風(fēng)化程度、各向異性等；另一類是實驗與環(huán)境條件：如侵蝕、溫度、加載速率等；而針對巖樣的空間位置如埋藏方向的影響、以及利用聲發(fā)射測試巖樣所在處三維地應(yīng)力的研究還不是很多，主要是由于無法在現(xiàn)有的巖芯鉆機的基礎(chǔ)上，獲得同一塊巖芯各個方向的巖樣，進而不能利用單因素分析方法控制方向因素對巖樣力學(xué)性質(zhì)影響，也無法測試3個特殊方向?qū)?yīng)的巖樣地應(yīng)力。?

實用新型內(nèi)容：

本實用新型提出了一種實驗室鉆取巖樣的輔助裝置，是為了解決現(xiàn)有的巖芯鉆機只能鉆取圓柱體巖樣的3個方向的巖樣的弊端，即x、y、z三個方向巖樣（事先假定圓柱體軸向為y方向，垂直圓柱體軸向方向斷面的兩個方向分別為x?和z方向）。?

本實用新型包括巖樣放置套筒、槽孔、支撐架、裝置底座、巖樣固定裝置；所述巖樣放置套筒通過焊接方式放置在支撐架上，所述支撐架通過兩端的鉆孔分別于裝置底座的鉆孔和巖樣放置套筒底部的鉆孔鉸接在一起，通過變換他們之間的不同鉸接位置以及支撐架的高度，改變巖樣放置套筒和裝置底座的夾角，從而鉆取不同方向的巖樣，所述槽孔處于巖樣放置套筒下側(cè)，為了避免鉆頭取樣過程鉆頭觸到巖樣放置套筒，所述巖樣固定裝置可以通過擰緊一側(cè)螺母和螺桿夾緊巖樣，并通過一側(cè)的鉸接銷軸與巖樣放置套筒焊接在一起。?

本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是：利用該新型的結(jié)構(gòu)特點，可以鉆取待取巖芯不同方向的巖樣，通過對不同方向巖樣的進行力學(xué)實驗，從而可以測試空間方向效應(yīng)對巖石力學(xué)性質(zhì)的影響，同時利用聲發(fā)射測試儀測試xy45°、xz45°、yz45°三個特殊方向上巖樣的地應(yīng)力，進而結(jié)合x、y、z方向巖樣的地應(yīng)力，可以計算巖樣的三個主應(yīng)力的大小和方向。?

附圖說明：

圖1（a）為本實用新型對應(yīng)60°夾角位置對應(yīng)的鉆取巖樣圖；?

圖1（b）為本實用新型對應(yīng)45°夾角位置對應(yīng)的鉆取巖樣圖；?

圖1（c）為本實用新型對應(yīng)30°夾角位置對應(yīng)的鉆取巖樣圖；?

圖2為本實用新型的主視圖；?

圖3為本實用新型的鉸接裝置圖；?

圖4為本實用新型不同高度支撐架圖。?

圖中：1-巖芯鉆機鉆頭；2-水平夾持裝置；3-夾持墊板；4-螺母；5-螺桿；?6-巖樣放置套筒；7-支撐架；8-巖樣固定裝置；9-鉸接銷軸；10-裝置底座；11-鉆孔；12-槽孔；13-巖樣。?

具體實施方式：

為能進一步了解本實用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。?

本實用新型是一種實驗室鉆取巖樣的輔助裝置，可以輔助現(xiàn)有巖芯鉆機鉆取同一塊巖芯不同方向的巖樣。而現(xiàn)有的巖芯鉆機只能鉆取x、y、z三個方向，下面具體的介紹鉆取不同方向巖芯的過程。?

首先將巖樣13放置在巖樣放置套筒6內(nèi)，利用巖樣固定裝置8擰緊螺母4固定巖樣13，接著將本實用新型裝置放置在水平夾持裝置2之間，巖芯鉆機鉆頭1在本實用新型上方呈垂直狀態(tài)，用于鉆取巖芯：?

在附圖1（a）中，將支撐架7與鉆孔11鉸接在一起，使裝置底座10與巖樣放置套筒6底部成60°夾角，通過轉(zhuǎn)動巖樣13在巖樣放置套筒6內(nèi)的位置，擰緊巖樣固定裝置8的螺母4固定巖樣13，鉆機鉆頭1垂直下鉆，鉆取對應(yīng)的3個特殊方向巖樣，分別是xy60°、xz60°、yz60°方向；?

在附圖1（b）中，改變支撐架7與鉆孔11的鉸接位置，使裝置底座10與巖樣放置套筒6底部成45°夾角，打開巖樣固定裝置8，通過轉(zhuǎn)動巖樣13在巖樣放置套筒6內(nèi)的位置，然后擰緊巖樣固定裝置8的螺母4固定巖樣13，鉆機鉆頭1垂直下鉆，可以鉆取對應(yīng)的3個特殊方向巖樣，分別是xy45°、xz45°、yz45°方向；?