[發(fā)明專利]組合式中心軸、包括它的巖心模具和巖心制備裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811085168.1
• 申請(qǐng)日: 2018-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109374387B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 步玉環(huán);鄭若臣;梁巖;王闖闖;王強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): G01N1/36
• 分類號(hào): G01N1/36;G01N1/28
• 代理公司: 濟(jì)南克雷姆專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37279
• 代理人: 張祥明

1.一種環(huán)形巖心模具用組合式中心軸，其特征在于，包括變徑實(shí)心軸和空心套桿，所述變徑實(shí)心軸為一上細(xì)下粗的圓臺(tái)狀軸體，所述空心套桿為一兩端外徑相同，內(nèi)徑自上而下增大的圓環(huán)柱體，所述空心套桿套在變徑實(shí)心軸外部組成組合式中心軸；所述空心套桿由組件一、組件二、組件三和組件四組合而成，所述組件一和組件三結(jié)構(gòu)相同，組件二和組件四結(jié)構(gòu)相同，均為兩端外徑相同，內(nèi)徑自上而下逐漸增大的部分圓環(huán)柱體，所述組件一、組件二、組件三和組件四按照內(nèi)徑相同端依次連接組成空心套桿；

所述組件一和組件三的主視圖為一上窄下寬的梯形，所述組件二和組件四的主視圖為一上寬下窄的梯形。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)形巖心模具用組合式中心軸，其特征在于，所述組合式中心軸的各個(gè)組件和變徑實(shí)心軸由環(huán)形卡箍固定組合在一起，所述環(huán)形卡箍具體為一圓環(huán)，所述圓環(huán)上設(shè)有若干通孔，所述通孔和組件一、組件二、組件三、組件四頂端的螺紋孔Ⅱ相對(duì)應(yīng)。

3.一種環(huán)形巖心模具，其特征在于，包括兩個(gè)對(duì)開(kāi)半模和權(quán)利要求1所述組合式中心軸，所述兩個(gè)對(duì)開(kāi)半模組成一圓柱形空腔，所述組合式中心軸設(shè)置在圓柱形空腔的中心；所述圓柱形空腔的下端連接模具底座，所述圓柱形空腔的上端設(shè)有環(huán)形壓塊，所述兩個(gè)對(duì)開(kāi)半模、組合式中心軸、模具底座和環(huán)形壓塊組成環(huán)形空腔。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種環(huán)形巖心模具，其特征在于，所述對(duì)開(kāi)半模為翅形對(duì)開(kāi)半模，所述的翅形對(duì)開(kāi)半模的外部是一多邊形柱，內(nèi)部是一半圓柱形腔體，其中多邊形柱兩邊對(duì)稱向外延伸加厚。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種環(huán)形巖心模具，其特征在于，所述模具底座有固定卡緊組合式中心軸組件的凹槽，凹槽中間設(shè)有居中軸。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種環(huán)形巖心模具，其特征在于，所述模具底座為四方形，在模具底座四個(gè)角的對(duì)應(yīng)位置設(shè)有四個(gè)螺紋孔，使用螺釘通過(guò)螺紋孔來(lái)連接模具底座翅形對(duì)開(kāi)半模。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種環(huán)形巖心模具，其特征在于，所述巖心壓塊是環(huán)狀金屬柱體，所述巖心壓塊的內(nèi)徑比組合式中心軸外徑大1mm，外徑比環(huán)形空腔內(nèi)徑小1mm。

8.權(quán)利要求3所述的一種環(huán)形巖心模具的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）將變徑實(shí)心軸通過(guò)居中軸連接在模具底座中心，將組件一、組件二、組件三和組件四按照內(nèi)徑相同端依次連接，并放入模具底座上的凹槽中，組成空心套桿；

（2）將空心套桿套在變徑實(shí)心軸外部，組合成一個(gè)圓柱形組合式中間軸；此時(shí)，模具底座、兩個(gè)對(duì)開(kāi)半模和組合式中心軸組成上端開(kāi)口的圓環(huán)柱形空腔，空腔用于容納巖心；巖心模具組裝完成。

9.一種高加壓強(qiáng)度下易脫模的環(huán)形巖心制備裝置，其特征在于，包括加壓裝置、權(quán)利要求3所述巖心模具和支撐裝置；

所述加壓裝置包括升降平臺(tái)、驅(qū)動(dòng)升降平臺(tái)升降的手壓泵和加壓平臺(tái)，所述巖心模具位于升降平臺(tái)上，所述加壓平臺(tái)位于巖心模具的正上方；所述支撐裝置包括底座、與底座連接的立柱，所述升降平臺(tái)通過(guò)滑套沿立柱上下移動(dòng)。

10.權(quán)利要求書(shū)9所述環(huán)形巖心制備裝置的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將兩個(gè)對(duì)開(kāi)半模閉合，并固定在模具底座上，組成上端開(kāi)口的圓柱形空腔；

（2）將變徑實(shí)心軸通過(guò)居中軸連接在模具底座中心，將組件一、組件二、組件三和組件四（3）按照內(nèi)徑相同端依次連接，并放入模具底座上的凹槽中，組成空心套桿；

空心套桿套在變徑實(shí)心軸外部，組合成一個(gè)圓柱形組合式中間軸；此時(shí)，模具底座、兩個(gè)對(duì)開(kāi)半模和組合式中心軸組成上端開(kāi)口的圓環(huán)柱形空腔，空腔用于容納巖心；巖心模具組裝完成；

（4）將圓環(huán)柱形空腔內(nèi)填裝一定砂料后，使用環(huán)形巖心壓塊在頂部封堵空腔上端，將巖心模具放置在升降平臺(tái)上，利用手壓泵驅(qū)動(dòng)升降平臺(tái)上升，升降平臺(tái)不斷抬升模具直至模具上方的巖心壓塊接觸到加壓平臺(tái)，利用加壓平臺(tái)施加的反作用力，巖心壓塊不斷擠壓巖心砂料，直至加壓完成；

（5）巖心制作完成后，先拆去模具底座，然后拆卸組合式中心軸，具體方法是：將兩個(gè)對(duì)開(kāi)半模分開(kāi)，除去組合式中心軸的環(huán)形卡箍，從變徑實(shí)心軸頂端向底部方向敲擊，變徑實(shí)心軸利用自身逐漸變徑的原理自動(dòng)退出圓柱形空間；然后利用相同的方法拆去組件一和組件三，然后從兩端橫向推動(dòng)，組件二和組件四即可拆去；

（6）清理對(duì)開(kāi)半模內(nèi)壁殘余的石英砂和膠，并刮去模具底座上殘余的膠和石英砂。