岩心夹持器制造技术

本申请提供了一种岩心夹持器，包括：具有空腔的本体，其设置有互相垂直的第一至第三开口，空腔中设置具有容置腔的胶套，其设置有互相垂直的第四至第六通孔；设置在第四至第六通孔中的导电密封堵头和绝缘块，绝缘块顶固导电密封堵头，其内部设置有安装孔，安装孔中穿设导电元件，第一至第三开口中设置压紧帽和加压端头，压紧帽中设置具有传压通道的传压柱，其外端能连接位移传感器，加压端头设置有加压孔并套设在传压柱外，传压柱外套设有位于加压端头中的传压滑动体，其与加压端头之间形成有密封环腔，密封环腔与加压孔相连通。本申请能较佳地模拟在真实地层条件下，X、Y、Z三个方向任意应力组合状态下的真三轴应力‑岩石形变‑电阻率。

Core gripper

The present application provides a core holder, comprising a cavity with a body with a vertical first to third openings, and a rubber sleeve with a capacitive cavity in the cavity, which is provided with a vertical fourth to sixth holes, and a conductive sealing block, insulating block, and insulation block in the fourth to sixth through holes. The Topstrong electric sealing plug is set with an installation hole, a conducting element is set in the installation hole, the pressure cap and the pressure end are set in the first to third openings, the pressure transfer column is set in the pressure cap, the external end can connect the displacement sensor, the pressure end is set with a pressure hole and is set outside the pressure column. The column outer cover is provided with a pressure transmitting sliding body arranged at the pressure end, and a sealing ring cavity is formed between the pressure sleeve end and the pressurized end, and the sealing ring chamber is communicated with the pressure hole. This application can better simulate the true three axis stress in the three directions of X, Y and Z under the condition of real formation.

【技术实现步骤摘要】
岩心夹持器
本申请涉及岩心模拟
，尤其涉及一种岩心夹持器。
技术介绍
本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。在石油勘探开发过程中，寻找和发现油气的一项关键技术是通过目标储层岩心的电阻率高低来判断。影响岩心电阻率高低的主要因素包括其中所含水的离子浓度(矿化度)、孔隙度以及导电矿物含量。在纯砂岩地层，假设地层所含水的矿化度一致，在一定的储层孔隙度条件下，电阻率越高表明储层越有可能含有油气。另一方面，随着储层埋藏深度的增加，或者是储层经受更强烈的挤压应力使得其被压实、越来越致密，其孔隙度降低，电阻率也会升高，但这并不是含油气引起的。由此可见，为了准确的判断储层中是否含有油气，必须明确岩心的孔隙度大小以及所在地层的水性质。长期以来，实验室选用柱塞岩心并饱和模拟的地层水，在常温常压下用油或气体驱替其中的地层水，测量这一过程中电阻率的变化情况，并刻度实际井下测井资料来判断地层是否含有油气以及含油气的多少。这一过程存在的重要问题是井下岩心处于高温高压状态，而且岩心所受的X、Y、Z三个方向的挤压应力可能互不相等，而实验室只能测量常温常压下的电阻率，两种不同状态下的测量结果不能直接用来相互刻度。另一方面，有研究指出岩心在应力作用下电阻率也会增大。但是，应力的增加也会使得储层的孔隙度降低，到底是应力本身还是孔隙度的变化引起电阻率改变，并没有合适的实验装置验证这一难题。三轴向岩心夹持器在实验室的应用早已提出，但是所采用的岩心多是圆柱形的柱塞岩样。对柱塞岩心而言，在一定的围压下只能再施加轴向压力和环形压力，既不能模拟真实地层状态下水平方向X/Y应力作用，也无法同时测量不同方向的孔隙度和电阻率变化。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
基于前述的现有技术缺陷，本申请提供了一种岩心夹持器,其能够较佳地模拟在真实地层条件下，X、Y、Z三个方向任意应力组合状态下的真三轴应力-岩石形变-电阻率。为了实现上述目的，本申请提供了如下的技术方案。一种岩心夹持器，包括：具有空腔的本体，所述本体沿其轴向设置有连通所述空腔的第一开口，以及沿其径向设置有连通所述空腔的第二开口和第三开口，所述第一开口、第二开口以及第三开口的方向互相垂直；设置在所述空腔中的胶套，所述胶套中具有呈正方体状的容置腔，所述容置腔用于收容待测试岩心；所述胶套沿其轴向设置有连通所述容置腔的第四通孔，以及沿其径向设置有连通所述容置腔的第五通孔和第六通孔，所述第四通孔、第五通孔以及第六通孔的方向互相垂直，且所述第四通孔、第五通孔以及第六通孔分别与所述第一开口、第二开口以及第三开口对应连通；设置在所述第四通孔、第五通孔以及第六通孔中的导电密封堵头和绝缘块，所述导电密封堵头的端部能顶固所述待测试岩心，所述绝缘块位于所述导电密封堵头的外侧并顶固所述导电密封堵头，其内部设置有安装孔；穿设在所述安装孔的导电元件，所述导电元件的端部顶触所述导电密封堵头；呈空心状的压紧帽，所述压紧帽设置在所述第一开口、第二开口以及第三开口中，所述压紧帽中设置有传压柱，所述传压柱具有与所述导电元件相对应地通道，所述通道能容置导线，所述导线的一端与所述导电元件电性连接，另一端延伸至所述通道外，所述传压柱的外端能连接位移传感器；设置有加压孔的加压端头，所述加压端头设置在所述第一开口、第二开口以及第三开口中并套设在所述传压柱外；套设在所述传压柱外并能在所述传压柱的外壁上滑动的传压滑动体，所述传压滑动体与所述加压端头之间形成有密封环腔，所述密封环腔与所述加压孔相连通。优选地，所述第一开口、第二开口以及第三开口的数量均为两个，所述加压端头的数量为三个，三个所述加压端头分别设置在其中一个所述第一开口、第二开口以及第三开口中；所述岩心夹持器还包括三个锁紧块，三个所述锁紧块分别设置在另一个所述第一开口、第二开口以及第三开口中。优选地，所述锁紧块呈圆柱体状，其远离所述第一开口、第二开口以及第三开口的端部沿径向向外延伸形成第一连接部，所述第一连接部上设置有多个沿周向排布的第一连接孔。优选地，所述第四通孔、第五通孔以及第六通孔均包括位于内侧的正方形通孔段以及位于外侧的圆形通孔段，且所述第四通孔、第五通孔以及第六通孔的正方形通孔段与所述容置腔相连通，所述圆形通孔段与对应地所述正方形通孔段相连通。优选地，所述导电密封堵头由金属材料制成，并呈正方体块状，所述导电密封堵头设置在所述第四通孔、第五通孔以及第六通孔的正方形通孔段中。优选地，所述绝缘块呈圆柱体状，其设置在所述第四通孔、第五通孔以及第六通孔的圆形通孔段中。优选地，所述压紧帽呈空心圆柱体状，其远离所述第一开口、第二开口以及第三开口的端部沿径向向外延伸形成限位部，所述压紧帽插设在所述第一开口、第二开口以及第三开口中，所述限位部顶固在所述本体对应于所述第一开口、第二开口以及第三开口的外壁上。优选地，所述传压柱呈空心圆柱体状，其外壁沿径向向外延伸形成周向凸缘，所述传压柱靠近所述第一开口、第二开口以及第三开口的端部插设在所述压紧帽中，所述周向凸缘顶固在所述限位部上；所述周向凸缘的外壁与所述加压端头的内壁接触，从而所述周向凸缘与所述加压端头之间形成环形腔室。优选地，所述传压滑动体呈空心圆柱体状，其靠近所述第一开口、第二开口以及第三开口的端部沿径向向外延伸形成凸起，所述传压柱远离所述第一开口、第二开口以及第三开口的端部插设在所述传压滑动体中，所述凸起位于所述环形腔室中并顶固在所述周向凸缘上，其外壁与所述加压端头的内壁密封接触。优选地，所述加压端头具有中空通道，所述中空通道远离所述第一开口、第二开口以及第三开口的内壁向内紧缩形成台阶，所述加压孔设置在所述台阶上；所述加压端头远离所述第一开口、第二开口以及第三开口的端部沿径向向外延伸形成第二连接部，所述第二连接部上设置有多个沿周向排布的第二连接孔。优选地，所述导电密封堵头、绝缘块、传压柱中设置有相贯通的驱替通道，所述驱替通道的一端与所述本体的空腔相连通，另一端用于与驱替管线相连通。优选地，所述导电密封堵头的内端面设置有凹槽。本申请实施方式的岩心夹持器，通过在本体的空腔中设置胶套，胶套具有呈正方体状的容置腔，从而可以容置与之形状相适配的待测试岩心，即待测试岩心也是正方体状，并在本体的互相垂直的第一开口、第二开口以及第三开口中设置传压柱和加压端头，可以向容置在胶套中的岩芯施加三向垂直的压力，并且由于第一开口、第二开口以及第三开口相对独立设置，从而可以改变施加在岩芯上的三向垂直压力的大小，模拟岩芯在实际地层中X、Y、Z三个方向任意应力组合，通过在与第一开口、第二开口以及第三开口相对应地第四通孔、第五通孔以及第六通孔中设置导电密封堵头和绝缘块，实现施加在岩芯上的压力的密封，并利用位移传感器测量岩心的形变，利用能与测量电路电性连接的导电元件测量岩心的电阻率，籍此实现较佳地模拟在真实地层条件下，X、Y、Z三个方向任意应力组合状态下的真三轴应力-岩石形变-电阻率。其它应用领域将根据本文中提供的描述而变得明显。本
技术实现思路
的描述和具体示例仅旨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种岩心夹持器，其特征在于，包括：具有空腔的本体，所述本体沿其轴向设置有连通所述空腔的第一开口，以及沿其径向设置有连通所述空腔的第二开口和第三开口，所述第一开口、第二开口以及第三开口的方向互相垂直；设置在所述空腔中的胶套，所述胶套中具有呈正方体状的容置腔，所述容置腔用于收容待测试岩心；所述胶套沿其轴向设置有连通所述容置腔的第四通孔，以及沿其径向设置有连通所述容置腔的第五通孔和第六通孔，所述第四通孔、第五通孔以及第六通孔的方向互相垂直，且所述第四通孔、第五通孔以及第六通孔分别与所述第一开口、第二开口以及第三开口对应连通；设置在所述第四通孔、第五通孔以及第六通孔中的导电密封堵头和绝缘块，所述导电密封堵头的端部能顶固所述待测试岩心，所述绝缘块位于所述导电密封堵头的外侧并顶固所述导电密封堵头，其内部设置有安装孔；穿设在所述安装孔的导电元件，所述导电元件的端部顶触所述导电密封堵头；呈空心状的压紧帽，所述压紧帽设置在所述第一开口、第二开口以及第三开口中，所述压紧帽中设置有传压柱，所述传压柱具有与所述导电元件相对应地通道，所述通道能容置导线，所述导线的一端与所述导电元件电性连接，另一端延伸至所述通道外，所述传压柱的外端能连接位移传感器；设置有加压孔的加压端头，所述加压端头设置在所述第一开口、第二开口以及第三开口中并套设在所述传压柱外；套设在所述传压柱外并能在所述传压柱的外壁上滑动的传压滑动体，所述传压滑动体与所述加压端头之间形成有密封环腔，所述密封环腔与所述加压孔相连通。...

【技术特征摘要】
1.一种岩心夹持器，其特征在于，包括：具有空腔的本体，所述本体沿其轴向设置有连通所述空腔的第一开口，以及沿其径向设置有连通所述空腔的第二开口和第三开口，所述第一开口、第二开口以及第三开口的方向互相垂直；设置在所述空腔中的胶套，所述胶套中具有呈正方体状的容置腔，所述容置腔用于收容待测试岩心；所述胶套沿其轴向设置有连通所述容置腔的第四通孔，以及沿其径向设置有连通所述容置腔的第五通孔和第六通孔，所述第四通孔、第五通孔以及第六通孔的方向互相垂直，且所述第四通孔、第五通孔以及第六通孔分别与所述第一开口、第二开口以及第三开口对应连通；设置在所述第四通孔、第五通孔以及第六通孔中的导电密封堵头和绝缘块，所述导电密封堵头的端部能顶固所述待测试岩心，所述绝缘块位于所述导电密封堵头的外侧并顶固所述导电密封堵头，其内部设置有安装孔；穿设在所述安装孔的导电元件，所述导电元件的端部顶触所述导电密封堵头；呈空心状的压紧帽，所述压紧帽设置在所述第一开口、第二开口以及第三开口中，所述压紧帽中设置有传压柱，所述传压柱具有与所述导电元件相对应地通道，所述通道能容置导线，所述导线的一端与所述导电元件电性连接，另一端延伸至所述通道外，所述传压柱的外端能连接位移传感器；设置有加压孔的加压端头，所述加压端头设置在所述第一开口、第二开口以及第三开口中并套设在所述传压柱外；套设在所述传压柱外并能在所述传压柱的外壁上滑动的传压滑动体，所述传压滑动体与所述加压端头之间形成有密封环腔，所述密封环腔与所述加压孔相连通。2.如权利要求1所述的岩心夹持器，其特征在于，所述第一开口、第二开口以及第三开口的数量均为两个，所述加压端头的数量为三个，三个所述加压端头分别设置在其中一个所述第一开口、第二开口以及第三开口中；所述岩心夹持器还包括三个锁紧块，三个所述锁紧块分别设置在另一个所述第一开口、第二开口以及第三开口中。3.如权利要求2所述的岩心夹持器，其特征在于，所述锁紧块呈圆柱体状，其远离所述第一开口、第二开口以及第三开口的端部沿径向向外延伸形成第一连接部，所述第一连接部上设置有多个沿周向排布的第一连接孔。4.如权利要求1所述的岩心夹持器，其特征在于，所述第四通孔、第五通孔以及第六通孔均包括位于内侧的正方形通孔段以及位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李潮流，俞军，周灿灿，李霞，袁超，徐红军，肖承文，刘忠华，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11