[發明專利]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

• 申請號: 201811085168.1
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109374387B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 步玉環;鄭若臣;梁巖;王闖闖;王強
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01N1/36
• 分類號: G01N1/36;G01N1/28
• 代理公司: 濟南克雷姆專利代理事務所(普通合伙) 37279
• 代理人: 張祥明

本發明公開了一種組合式中心軸、包括它的巖心模具和巖心制備裝置及方法，所述組合式中心軸包括變徑實心軸和空心套桿，所述空心套桿套在變徑實心軸外部，所述變徑實心軸為一兩端直徑不同的圓臺狀軸體，所述空心套桿由組件一、組件二、組件三和組件四組合而成，所述空心套桿的兩端外徑相同內徑不同；所述四個組件按照內徑相同端依次連接在一起；所述組件一和組件三結構相同，組件二和組件四結構相同，均為外徑相同，內徑不同的部分圓環柱體。本發明提供的組合式中心軸便于拆卸，即使在高加壓強度下，依舊能夠輕易的脫模。

技術領域

本發明屬于石油工程領域和機械加工領域，涉及一種環形巖心制備裝置及其使用方法，具體涉及一種組合式中心軸、包括它的巖心模具和巖心制備裝置及方法。

背景技術

在石油工程領域，巖心是一種最為直觀的了解地下巖層性質的資料，在現場中井下的巖心不僅不易獲取，而且打撈出的巖心尺寸較小，成本較高，價格也相應較高。實驗室中為了模擬井下情況，需要模擬包括鉆桿所產生的中空的地下巖層狀況，現場所獲取的巖心無法滿足要求。經過實驗證明,管志川(管志川，趙效鋒，廖華林，吳彥先.環形柱狀巖心制備裝置：CN203045939U[P].2012.)等的環形柱狀巖心制備裝置存在以下缺點：1.裝置中的心軸是一種傳統的實心圓柱形軸，在制作高加壓強度下的環形柱狀巖心時，巖心會對心軸的外壁產生很大的壓力，在抽取心軸的過程中會產生巨大的摩擦力，所設計的心軸提取裝置無法將心軸提取出來；2.裝置中的加壓系統結構過于復雜，千斤頂上方還單獨設有測壓系統，是一種安裝有壓力表的柱塞測壓缸，在頻繁的壓制巖心時容易損壞柱塞測壓缸。除此之外，目前實驗室還沒有一種能夠制作高加壓強度下易脫模的環形巖心制備裝置。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種易于拆卸的組合式中心軸、包括它的巖心模具和高加壓強度下易脫模的環形巖心制備裝置及方法。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種組合式中心軸，包括變徑實心軸和空心套桿，所述變徑實心軸為一上細下粗的圓臺狀軸體，所述空心套桿為一兩端外徑相同，內徑自上而下增大的圓環柱體，所述空心套桿套在變徑實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構相同，組件二和組件四結構相同，均為兩端外徑相同，內徑不同的部分圓環柱體，所述組件一、組件二、組件三和組件四按照內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。

優選的，所述變徑實心軸頂部開有頂出孔，拆卸時使用頂桿與其對齊，進而將其頂出；下端設有居中孔，使用時所述下端的居中孔插在模具底座居中軸上。

優選的，所述四個組件的頂部均開有螺紋孔，目的是使用螺釘和環形卡箍將四個組件和變徑實心軸固定在一起。

優選的，所述組合式中心軸的各個組件和變徑實心軸由環形卡箍固定組合在一起，所述環形卡箍具體為一圓環，圓環外徑小于組合式中心軸的外徑，內徑大于變徑實心軸頂端直徑，圓環上設有四個圓形通孔，通孔和組件一、組件二、組件三、組件四頂端的螺紋孔尺寸相同并且相互對應，螺釘穿過環形卡箍的圓孔擰入組件頂端的螺紋孔，將組件一、組件二、組件三、組件四以及變徑實心軸固定在一起。

上述組合式中心軸的使用方法為：將組件一、組件二、組件三和組件四按照內徑相同端依次連接，組成空心套桿；將空心套桿套在變徑實心軸外部，組合成一個圓柱形組合式中間軸，所述空心套桿和變徑實心軸的上端由環形卡箍固定。

一種環形巖心模具，包括兩個對開半模和上述組合式中心軸，所述兩個對開半模組成一圓柱形空腔，所述組合式中心軸設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有環形壓塊，所述兩個對開半模、組合式中心軸、模具底座和環形壓塊組成環形空腔。

優選的，所述對開半模為翅形對開半模。