[發明專利]一種地層巖心夾持器

有效

• 申請號: 201610386899.4
• 申請日: 2016-06-03
• 公開（公告）號: CN105954495B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 韓學輝;許紅;李峰弼;盧樹參;徐登輝;張海洋;聶俊光;王修齊;張威威;趙新偉;朱玉瑞;馬鵬飛
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）;青島海洋地質研究所
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京精金石專利代理事務所(普通合伙)11470
• 代理人: 劉曄

技術領域

本發明涉及一種巖心夾持器，尤其涉及一種可變徑的地層壓力巖心夾持器。

背景技術

為了在模擬地層壓力條件下測量巖心的物理性質（聲速、電阻率、孔隙度、滲透率、相對滲透率等），實驗室常使用巖心夾持器來實現地層壓力的施加。目前，從結構和功能上看，常用巖心夾持器以哈斯勒型巖心夾持器（僅施加圍壓）、三軸向巖心夾持器（施加真三軸、假三軸壓力）兩種類型為主。其中，哈斯勒型巖心夾持器最為廣泛使用，其基本特點為：結構簡單，通過有一定錐度的端塞和圍壓膠套保持良好的接觸，圍壓承載能力強，部分拆卸該巖芯夾持器就可取出巖樣。三軸向巖心夾持器以哈斯勒型巖心夾持器為基礎，增加了軸向以及徑向壓力控制部分。這兩類夾持器的局限性在于：使用時，需要對不同直徑的巖心制作專用尺寸的夾持器來實現樣品的有效加壓。例如：需要對常見的直徑為25.4mm（1英寸）、38.1mm（1.5英寸）、45mm、60mm、70mm、100mm等柱塞樣品以及全直徑樣品分別制作相應規格的夾持器才能施加地層壓力以完成各種物理性質的測量。因此，實驗室不得不裝配多種規格的巖心夾持器以滿足使用需求，存在裝置重復建設以及頻繁安裝、拆卸夾持器的弊端，有必要研發一種新型的可變徑的地層壓力巖心夾持器以滿足實驗測量的需要。

中國發明專利（201110184670.X：一種巖心夾持器）公開了一種巖心夾持器，該巖心夾持器包括：筒體、樣品管、固定堵頭、可調堵頭、保溫套管、頂端密封蓋，其中，筒體內有由上階部和下階部形成的圍壓腔，圍壓腔內放置樣品管，筒體外側套有保溫套筒；其中，筒體底端的下階部有螺紋，與固定堵頭的螺紋相配合，將筒體底端密封，筒體頂端的上階部有螺紋，與頂端密封蓋和可調堵頭相互配合，將筒體頂部密封；

樣品管，置于筒體的圍壓腔內，用于放置實驗樣品，外壁有螺旋槽，與筒體內壁貼合后，在圍壓腔內有形成用于驅替流體通過的螺旋通道；

固定堵頭，通過螺紋與筒體頂端的上階部的螺紋緊密連接，將筒體底部密封；內部有用于驅替流體流通的驅替流體通道和用于圍壓流體通過的圍壓流體通道；其中，驅替流體通道的一端是驅替壓力進出口，另一端在樣品管內；圍壓流體通道的一端是圍壓進出口，另一端在圍壓腔內；

頂端密封蓋中心環空，通過外側螺紋與筒體緊密連接，卡在上階部的突起處，通過中心環空處的內側螺紋與可調堵頭緊密連接，將筒體頂端密封；

可調堵頭穿過頂端密封蓋中心環空，通過螺紋與頂端密封蓋的內側螺紋緊密結合，使筒體頂部密封；內部有用于驅替流體流通的驅替流體通道和用于圍壓流體通過的圍壓流體通道；其中，驅替流體通道的一端是驅替壓力進出口，另一端在樣品管內；圍壓流體通道的一端是圍壓進出口，另一端在圍壓腔內；

保溫套管，由真空杜瓦管套構成，套在筒體外側，與筒體緊密結合；

所述固定堵頭的端面上有與驅替流體通道連通的環形刻槽；

所述可調堵頭的端面上刻有與驅替流體通過連通的環形刻槽。

上述發明公開的一種巖心夾持器避免了以往高壓狀態下巖心夾持器的溫度變化對核磁共振探頭線圈產生嚴重干擾的瓶頸，通過保溫隔熱結構，可以防止溫度變化對磁體產生的干擾；但是在上述發明公開的一種巖心夾持器不能對不同直徑的巖心進行各種物理性質的測量。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種地層壓力巖心夾持器，可以利用其實現對多種直徑的巖心施加地層壓力。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：本發明提供一種地層壓力巖心夾持器，包括夾持器筒體、膠套、膠套端塞、筒體封蓋和密封組件，所述夾持器筒體為中空結構，所述夾持器筒體的中心位置設有巖心樣品；

所述膠套端塞包括外端塞和內端塞；

所述膠套與所述內端塞設于所述夾持器筒體的內部，所述膠套套設于巖心樣品的外圍；

所述內端塞嵌于所述膠套的兩端，并與巖心直接接觸，所述內端塞與所述膠套配合可實現對巖心樣品與夾持器腔體內流體的密封。

優選地，所述內端塞為膠套密封端塞，所述膠套密封端塞為中空結構。

優選地，所述外端塞為筒體堵頭，所述筒體堵頭為外凸形結構，且設于所述夾持器筒體的兩端。

優選地，所述筒體堵頭與所述夾持器筒體之間設有“O”型密封圈。

優選地，所述筒體封蓋設于所述筒體堵頭的兩端，所述筒體封蓋配合筒體堵頭、膠套密封端塞與夾持器筒體通過螺紋連接，實現對夾持器筒體的密封。