[發明專利]一種用于CT掃描的巖心夾持器

在審

• 申請號: 201710089100.X
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN106706684A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 李俊鍵;高亞軍;趙玉云;劉洋;于馥瑋;蘇航
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 趙燕力,王春光

技術領域

本發明涉及油氣田開發技術領域，特別涉及用于研究孔喉尺度下微觀剩余油動態分布表征及變化規律的一種用于CT掃描的巖心夾持器。

背景技術

精確描述地層中剩余油的分布在油田開發中是一項很困難的工作。清楚了解地層孔隙結構形態、顆粒性質、流體分布以及兩相流體動態運移特征，是剩余油研究的基本方法，同時也是提高采收率的基礎。近年來，CT掃描技術被國內外廣泛應用于油氣田開發領域。CT掃描技術可以對巖心進行多尺度的結構表征，同時不會對巖石內部結構造成損傷，該技術在石油工程領域的應用，終于使精確獲得孔隙結構及其流體分布的三維信息圖像成為了可能，特別是對于研究孔喉尺度下(精確到納米級別以下)微觀剩余油動態分布表征及變化規律成為了一種可能。通過孔隙結構的提取以及各相流體的分離，可以精確計算多孔介質的孔隙度、滲透率、各相流體體積及表面積等特征參數，為剩余油動態特征的研究提供極大的方便。現階段經常使用的CT掃描方法，大多數是在沒有巖芯夾持器的條件下對裸露巖芯進行CT掃描，不能考慮高溫高壓等地層條件，識別結果的準確性有待驗證。

但是，現有的常規巖心夾持器并不能直接應用在CT掃描技術上。首先，常規巖心夾持器材質不能滿足使X射線的無衰減穿透的要求，無法對巖心掃描成像；其次，常規巖心夾持器的直徑做的不夠小，導致CT掃描的分瓣率很低，不能清楚識別孔喉內剩余油的附存狀態，無法對剩余油的變化規律進行研究；再次，現有的巖心夾持器不耐高溫，不能實現在高溫高壓條件下的穩定掃描，也不能實現對夾持器內溫度壓力的自動控制。

鑒于此，本發明人根據多年從事本領域和相關領域的生產設計經驗，研制出一種用于CT掃描的巖心夾持器，以期解決現有技術存在的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于CT掃描的巖心夾持器，能夠滿足在高溫高壓條件下進行驅替實驗并對巖心進行穩定的CT掃描。

為達到上述目的，本發明提出一種用于CT掃描的巖心夾持器，其中，所述巖心夾持器包括由內向外依次套設并均為上下貫通筒狀體的橡膠套筒、碳纖維筒和電加熱套，所述橡膠套筒和所述碳纖維筒之間形成有環形的圍壓腔，所述圍壓腔內設有熱電偶，所述熱電偶和所述電加熱套均與溫度控制器電連接，所述碳纖維筒的頂端密封連接有堵頭，所述碳纖維筒底端密封連接有底座，所述堵頭、所述底座和所述橡膠套筒的內壁面圍合形成容納巖心的夾持腔，所述堵頭內設有與所述夾持腔連通的液體流出孔，所述底座內設有與所述夾持腔連通的液體注入孔和與所述圍壓腔連通的圍壓液注入孔。

如上所述的用于CT掃描的巖心夾持器，其中，所述碳纖維筒的頂端凸出于所述橡膠套筒并形成上接頭，所述堵頭呈柱狀并由上向下地插裝在所述上接頭內，所述堵頭的外壁面與所述上接頭的內壁面密封配合，所述堵頭的底端伸入所述橡膠套筒內形成凸出部，所述液體流出孔由上向下地貫穿所述堵頭。

如上所述的用于CT掃描的巖心夾持器，其中，所述上接頭的內壁上具有至少一條沿所述上接頭的周向設置的凸起，所述堵頭的外壁上設有與所述凸起對應配合的凹槽，所述凸起卡合在所述凹槽內，所述堵頭包括由上向下順序設置且密封連接的第一堵頭體和第二堵頭體，所述凹槽設置在所述第一堵頭體的外壁上，所述第二堵頭體的底端形成所述凸出部，所述第二堵頭體與所述碳纖維筒之間、所述第二堵頭體與所述第一堵頭體之間均設有密封圈。

如上所述的用于CT掃描的巖心夾持器，其中，所述碳纖維筒的底端凸出于所述橡膠套筒并形成下接頭，所述底座包括上底座和下底座，所述上底座具有上下貫通的安裝腔，所述下接頭套設在所述安裝腔內并與所述上底座緊密貼合，所述下底座包括由上向下順序設置的封堵部和固定部，所述封堵部呈柱狀并插裝于所述下接頭內，所述封堵部的頂端伸入所述橡膠套筒內，所述封堵部的外壁與所述下接頭的內壁密封配合，所述封堵部和所述下接頭之間設有密封圈，所述固定部相對于所述封堵部擴徑，所述固定部與所述上底座能拆卸地連接。

如上所述的用于CT掃描的巖心夾持器，其中，所述液體注入孔和所述圍壓液注入孔均開設在所述下底座內，所述液體注入孔的一端開口于所述封堵部的頂面并與所述夾持腔相連通，所述液體注入孔的另一端開口于所述固定部的側壁面，所述圍壓液注入孔的一端開口于所述封堵部的側壁面并與所述圍壓腔相連通，所述圍壓液注入孔的另一端開口于所述固定部的側壁面。