一种用于核磁共振试验的多功能岩芯夹持器制造技术

一种用于核磁共振试验的多功能岩芯夹持器，由主筒体、前压头、前顶杆、后压头、后顶杆、活塞、一级前端盖、二级前端盖、一级后端盖、二级后端盖、前密封套筒、后密封套筒、前堵头、后堵头、转接盘、静态扭矩加载组件、支撑固定卡环及激光位移传感器组装而成；本方案与传统的岩芯夹持器相比，能够模拟复杂的应力状态，能够对岩心试样同时施加轴压、围压、孔隙压和扭矩，并可对岩心试样的轴向变形进行测定，而且在围压加载时能够进行温度控制，用以模拟储层温度环境。本方案还可以对施加轴压条件、施加围压条件、施加孔隙压条件、施加静态扭矩条件进行任意的排列和组合，进而可以获得各种不同应力条件下以及各种不同温控条件下的核磁共振试验数据。

A multifunctional core holder for nuclear magnetic resonance test

A multi-functional core clamp for nuclear magnetic resonance test, which consists of main cylinder, front pressure head, front top bar, rear pressure head, rear top rod, piston, first level front cover, two level front cover, first level rear end cover, two rear end cover, front seal sleeve, rear seal sleeve, front plug head, rear plug head, connecting disc, static torque loading group. Compared with the traditional core clamp, this scheme can simulate the complex stress state, and can apply axial pressure, confining pressure, pore pressure and torque to the core sample at the same time, and can measure the axial deformation of the core sample, and can be loaded in the confining pressure. Temperature control is used to simulate reservoir temperature environment. The scheme can also arrange and combine the axial pressure condition, the confining pressure condition, the applied pore pressure condition and the static torque condition, and then the NMR test data under various stress conditions and various temperature control conditions can be obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种用于核磁共振试验的多功能岩芯夹持器
本技术属于核磁共振试验
，特别是涉及一种用于核磁共振试验的多功能岩芯夹持器。
技术介绍
目前，核磁共振技术以其具有的无损、快速、准确及直观的特点已被诸多领域广泛应用，其中就包括煤炭石油开采领域，通过对储层岩心进行核磁共振试验，不但可以分析储层岩心的孔径分布、孔隙度及渗透率等性质，还可以对储层岩心中的流体运移过程和多孔介质储层岩心的变形破坏过程进行定量的研究。在针对储层岩心的核磁共振试验中，岩心夹持器则是必不可少的试验器械之一，而目前所应用的岩心夹持器存在功能单一的缺陷，其只能模拟主应力加载状态，因此仅在主应力状态下的储层岩心核磁共振特性具有明显的局限性。而储层岩心所处的实际地层受力状态是十分复杂的，想要使获取的储层岩心核磁共振特性更加真实，就需要岩心夹持器能够模拟出复杂的应力状态，因此亟需设计一种能够模拟复杂应力状态的多功能岩芯夹持器。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供一种用于核磁共振试验的多功能岩芯夹持器，能够模拟复杂的应力状态，能够对岩心试样同时施加轴压、围压、孔隙压和扭矩，并且能够对岩心试样的轴向变形进行测定，而且在围压加载时能够进行温度控制，用以模拟储层温度环境。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种用于核磁共振试验的多功能岩芯夹持器，包括主筒体、前压头、前顶杆、后压头、后顶杆、活塞、一级前端盖、二级前端盖、一级后端盖、二级后端盖、前密封套筒、后密封套筒、前堵头、后堵头及转接盘；所述主筒体的前端管口与一级前端盖的后端管口螺纹密封相连，一级前端盖的前端管口与二级前端盖的后端管口螺纹相连，所述前堵头螺纹密封连接在二级前端盖的前端管口；所述主筒体的后端管口与一级后端盖的前端管口螺纹密封相连，一级后端盖的后端管口与二级后端盖的前端管口螺纹相连；所述前压头与后压头之间装夹岩心试样，在岩心试样上套装有试样护管，所述前压头、后压头及岩心试样位于主筒体内侧；所述前压头的前端与前顶杆的后端螺纹密封相连，所述前密封套筒和活塞分别套装在前顶杆的杆体上，且前密封套筒的前端筒体与一级前端盖的前端管体内壁密封卡装配合，所述活塞位于前堵头与前密封套筒之间，活塞的前端管体与前堵头的后端管体内壁密封滑动配合，活塞的中部管体与二级前端盖的中部管体内壁密封滑动配合，活塞的后端管口与前顶杆的杆体上设置的阶梯台顶靠接触配合；所述前顶杆的前端管体穿过前堵头的中心孔道并延伸至前堵头的前方；所述后压头的后端与后顶杆的前端螺纹密封相连，所述后密封套筒和后堵头分别套装在后顶杆的杆体上，后密封套筒的中部管体与一级后端盖的后端管体内壁密封卡装配合；所述后堵头的前端管体与后密封套筒的后端管体螺纹密封相连，且后堵头的前端管口与后顶杆的杆体上设置的阶梯台顶靠接触配合；所述后顶杆的后端管体穿过后堵头的中心孔道并延伸至后堵头的后方；所述转接盘螺纹套装在在后堵头后方的后顶杆杆体上，转接盘与后堵头之间通过若干紧固螺钉相连；所述前密封套筒的后端管体、前压头、岩心试样、后压头及后密封套筒的前端管体统一由围压密封隔离套管包覆，且围压密封隔离套管与前密封套筒、一级前端盖、主筒体、一级后端盖及后密封套筒之间形成环形围压加载腔；在所述一级前端盖和一级后端盖的管体上分别设置有围压入口和围压出口，围压入口和围压出口同时与环形围压加载腔相通；所述活塞的前端管体与前堵头及二级前端盖之间形成环形轴压加载腔，活塞的后端管体与二级前端盖及前密封套筒之间形成环形轴压卸载腔；在所述二级前端盖的管体上分别设置有轴压入口和轴压出口，轴压入口与环形轴压加载腔相通，轴压出口与环形轴压卸载腔相通。在所述前顶杆和前压头的轴向中心开设有孔隙压加载孔道，且前顶杆的杆体前端为孔隙压入口；在所述后压头和后顶杆的轴向中心开设有孔隙压卸载孔道，且后顶杆的杆体后端为孔隙压出口。在所述前压头与岩心试样的承压接触面上、在后压头与岩心试样的承压接触面上均开设有环形导气结构凹槽；所述前压头上的环形导气结构凹槽与孔隙压加载孔道相通，后压头上的环形导气结构凹槽与孔隙压卸载孔道相通，通过环形导气结构凹槽使孔隙压均匀作用在岩心试样的表面。在所述前顶杆的前端杆体上安装有静态扭矩加载组件，静态扭矩加载组件包括力臂支杆、施力砝码、吊绳及静态扭矩传感器；所述力臂支杆一端螺纹固连在前顶杆杆体上，所述施力砝码通过吊绳悬挂在力臂支杆另一端；所述静态扭矩传感器与力臂支杆相邻且安装在前顶杆杆体上。在所述前顶杆的前端面正前方设置有激光位移传感器，通过激光位移传感器对前顶杆的轴向位移量进行测量，并间接对岩心试样的轴向压缩变形量进行测量。在所述一级前端盖或二级前端盖、一级后端盖或二级后端盖上安装有支撑固定卡环，支撑固定卡环采用分体式结构，且通过螺栓固连组装在一起。在所述前堵头、二级前端盖、一级前端盖、一级后端盖、二级后端盖及后堵头的外表面均设置有扳手卡装孔，通过扳手卡装孔与扳手配合进行岩芯夹持器的组装。本技术的有益效果：本技术与现有技术相比，能够模拟复杂的应力状态，能够对岩心试样同时施加轴压、围压、孔隙压和扭矩，并且能够对岩心试样的轴向变形进行测定，而且在围压加载时能够进行温度控制，用以模拟储层温度环境。本技术还可以对施加轴压条件、施加围压条件、施加孔隙压条件、施加静态扭矩条件进行任意的排列和组合，进而可以获得各种不同应力条件下以及各种不同温控条件下的核磁共振试验数据。附图说明图1为本技术的一种用于核磁共振试验的多功能岩芯夹持器的立体图；图2为本技术的一种用于核磁共振试验的多功能岩芯夹持器的结构示意图；图3为本技术的前压头的立体图；图4为本技术的后压头的立体图；图中，1—主筒体，2—前压头，3—前顶杆，4—后压头，5—后顶杆，6—活塞，7—一级前端盖，8—二级前端盖，9—一级后端盖，10—二级后端盖，11—前密封套筒，12—后密封套筒，13—前堵头，14—后堵头，15—转接盘，16—岩心试样，17—试样护管，18—围压密封隔离套管，19—环形围压加载腔，20—围压入口，21—围压出口，22—环形轴压加载腔，23—环形轴压卸载腔，24—轴压入口，25—轴压出口，26—孔隙压加载孔道，27—孔隙压卸载孔道，28—环形导气结构凹槽，29—力臂支杆，30—施力砝码，31—吊绳，32—静态扭矩传感器，33—激光位移传感器，34—支撑固定卡环，35—扳手卡装孔，36—孔隙压入口，37—孔隙压出口。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步的详细说明。如图1～4所示，一种用于核磁共振试验的多功能岩芯夹持器，包括主筒体1、前压头2、前顶杆3、后压头4、后顶杆5、活塞6、一级前端盖7、二级前端盖8、一级后端盖9、二级后端盖10、前密封套筒11、后密封套筒12、前堵头13、后堵头14及转接盘15；所述主筒体1的前端管口与一级前端盖7的后端管口螺纹密封相连，一级前端盖7的前端管口与二级前端盖8的后端管口螺纹相连，所述前堵头13螺纹密封连接在二级前端盖8的前端管口；所述主筒体1的后端管口与一级后端盖9的前端管口螺纹密封相连，一级后端盖9的后端管口与二级后端盖10的前端管口螺纹相连；所述前压头2与后压头4之间装夹岩心试样16，在岩心试样16上套装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于核磁共振试验的多功能岩芯夹持器，其特征在于：包括主筒体、前压头、前顶杆、后压头、后顶杆、活塞、一级前端盖、二级前端盖、一级后端盖、二级后端盖、前密封套筒、后密封套筒、前堵头、后堵头及转接盘；所述主筒体的前端管口与一级前端盖的后端管口螺纹密封相连，一级前端盖的前端管口与二级前端盖的后端管口螺纹相连，所述前堵头螺纹密封连接在二级前端盖的前端管口；所述主筒体的后端管口与一级后端盖的前端管口螺纹密封相连，一级后端盖的后端管口与二级后端盖的前端管口螺纹相连；所述前压头与后压头之间装夹岩心试样，在岩心试样上套装有试样护管，所述前压头、后压头及岩心试样位于主筒体内侧；所述前压头的前端与前顶杆的后端螺纹密封相连，所述前密封套筒和活塞分别套装在前顶杆的杆体上，且前密封套筒的前端筒体与一级前端盖的前端管体内壁密封卡装配合，所述活塞位于前堵头与前密封套筒之间，活塞的前端管体与前堵头的后端管体内壁密封滑动配合，活塞的中部管体与二级前端盖的中部管体内壁密封滑动配合，活塞的后端管口与前顶杆的杆体上设置的阶梯台顶靠接触配合；所述前顶杆的前端管体穿过前堵头的中心孔道并延伸至前堵头的前方；所述后压头的后端与后顶杆的前端螺纹密封相连，所述后密封套筒和后堵头分别套装在后顶杆的杆体上，后密封套筒的中部管体与一级后端盖的后端管体内壁密封卡装配合；所述后堵头的前端管体与后密封套筒的后端管体螺纹密封相连，且后堵头的前端管口与后顶杆的杆体上设置的阶梯台顶靠接触配合；所述后顶杆的后端管体穿过后堵头的中心孔道并延伸至后堵头的后方；所述转接盘螺纹套装在在后堵头后方的后顶杆杆体上，转接盘与后堵头之间通过若干紧固螺钉相连；所述前密封套筒的后端管体、前压头、岩心试样、后压头及后密封套筒的前端管体统一由围压密封隔离套管包覆，且围压密封隔离套管与前密封套筒、一级前端盖、主筒体、一级后端盖及后密封套筒之间形成环形围压加载腔；在所述一级前端盖和一级后端盖的管体上分别设置有围压入口和围压出口，围压入口和围压出口同时与环形围压加载腔相通；所述活塞的前端管体与前堵头及二级前端盖之间形成环形轴压加载腔，活塞的后端管体与二级前端盖及前密封套筒之间形成环形轴压卸载腔；在所述二级前端盖的管体上分别设置有轴压入口和轴压出口，轴压入口与环形轴压加载腔相通，轴压出口与环形轴压卸载腔相通。...

【技术特征摘要】
1.一种用于核磁共振试验的多功能岩芯夹持器，其特征在于：包括主筒体、前压头、前顶杆、后压头、后顶杆、活塞、一级前端盖、二级前端盖、一级后端盖、二级后端盖、前密封套筒、后密封套筒、前堵头、后堵头及转接盘；所述主筒体的前端管口与一级前端盖的后端管口螺纹密封相连，一级前端盖的前端管口与二级前端盖的后端管口螺纹相连，所述前堵头螺纹密封连接在二级前端盖的前端管口；所述主筒体的后端管口与一级后端盖的前端管口螺纹密封相连，一级后端盖的后端管口与二级后端盖的前端管口螺纹相连；所述前压头与后压头之间装夹岩心试样，在岩心试样上套装有试样护管，所述前压头、后压头及岩心试样位于主筒体内侧；所述前压头的前端与前顶杆的后端螺纹密封相连，所述前密封套筒和活塞分别套装在前顶杆的杆体上，且前密封套筒的前端筒体与一级前端盖的前端管体内壁密封卡装配合，所述活塞位于前堵头与前密封套筒之间，活塞的前端管体与前堵头的后端管体内壁密封滑动配合，活塞的中部管体与二级前端盖的中部管体内壁密封滑动配合，活塞的后端管口与前顶杆的杆体上设置的阶梯台顶靠接触配合；所述前顶杆的前端管体穿过前堵头的中心孔道并延伸至前堵头的前方；所述后压头的后端与后顶杆的前端螺纹密封相连，所述后密封套筒和后堵头分别套装在后顶杆的杆体上，后密封套筒的中部管体与一级后端盖的后端管体内壁密封卡装配合；所述后堵头的前端管体与后密封套筒的后端管体螺纹密封相连，且后堵头的前端管口与后顶杆的杆体上设置的阶梯台顶靠接触配合；所述后顶杆的后端管体穿过后堵头的中心孔道并延伸至后堵头的后方；所述转接盘螺纹套装在在后堵头后方的后顶杆杆体上，转接盘与后堵头之间通过若干紧固螺钉相连；所述前密封套筒的后端管体、前压头、岩心试样、后压头及后密封套筒的前端管体统一由围压密封隔离套管包覆，且围压密封隔离套管与前密封套筒、一级前端盖、主筒体、一级后端盖及后密封套筒之间形成环形围压加载腔；在所述一级前端盖和一级后端盖的管体上分别设置有围压入口和围压出口，围压入口和围压出口同时与环形围压加载腔相通；所述活塞的前端管体与前堵头及...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐巨鹏，田虎楠，李利萍，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21