一种岩心分段式密封装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种岩心分段式密封装置及其使用方法，属于油气地质领域。本装置包括贮心筒和充气密封圈；所述贮心筒为筒状结构，一端为密封端，另一端为开口端；在所述开口端设有顶盖；在所述贮心筒的壁上开有至少两组装配孔，每组装配孔包括在圆周上相隔180°的两个通孔，所有通孔的轴线均与贮心筒1的轴线垂直；在所述贮心筒的内壁上安装有至少两个环形密封圈槽；每一个环形密封圈槽对应一组装配孔，每组装配孔使其对应的环形密封圈槽与外界连通；在每个所述环形密封圈槽内安装有一个所述充气密封圈。利用本发明专利技术实现了岩心的快速、分段密封保存，减少了大气条件下气体逸散，为下步分析测试以及研究工作奠定基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油气地质领域，具体涉及一种岩心分段式密封装置及其使用方法。
技术介绍
岩心作为一种宝贵的地层样品，即使在由井底提升到井口的过程中，会发生流体扩散溢出等现象，但仍然可以通过各种技术手段，获得地层流体、地层岩性、矿物组成、储集渗透性能及其相互关系等重要信息，在油气评价工作中具有不可替代的作用。当前，为了从岩心获得地层流体信息，并减轻岩心提升到井口后流体的进一步散失，采用了多种技术方法和手段。据“SY/T5336-1996岩心常规分析方法”和“SY/T5336-2006岩心常规分析方法”介绍，岩心的密封保存主要采取容器密封法、冷冻法、蜡封等方法，具体如下：(1)容器密封法：岩心可直接装入容器，也可以用铝箔、聚乙烯或其他合适的塑料包装后密封在容器中。装入容器中的岩心有两种方式保存，一是在容器中不倒入任何液体；二是容器中倒入定量的测定岩样时所用的液体，即将称量后的岩样泡在测定液中密封。该方法适用于保存分析油水饱和度的岩样及特殊要求的岩样。(2)冷冻法：用-25℃低温冰柜冷冻。需要运输时，在岩心周围覆盖干冰。适用于保存疏松岩心。(3)浸液涂层法(蜡封法)：用一容器将石蜡熔化，温度70-90℃，将岩心表面处理干净，并标明顶底深度，用锡纸包好，赶掉纸与岩心之间的空气，并用不吸水的胶带包紧，最后在岩心段中部用铁丝捆上，铁丝结尾系成环状。当蜡达到要求时把岩心浸入蜡中，蜡沾满整个岩心后很快拿出，重复3-4次，使岩心全部被蜡封住，蜡层厚度达1-2mm。该方法适用于保存胶结好的，用以分析油水饱和度的岩心。(4)塑料袋包装法：塑料袋只用于短期的岩心保存。岩心与塑料袋之间的空间应该小一点，如果塑料袋太大，可以折叠起来使用。塑料袋上应清晰地做好标签并进行合适的机械固定处理。(5)热密封塑料薄膜包装法：有几种受热密封的塑料薄膜可以用来密封岩心。铝箔或聚乙烯可用来增加薄膜的强度。塑料薄膜可阻挡水汽和气体，抵抗化学反应和流体降解。这种方法中热密封是关键，为了能有效的密封，热密封材料温度要与厂家规定的一致。材料上可以选择管状的薄膜，只密封两端。岩心包裹的两端空间应尽量小。上述的现有方法作为标准的一部分，在以往的工作中发挥了应有的作用。此外，汪忠兴(2010)等提出了一种钻井岩心长久保存方法(已申请专利)。主要解决了从井底取出后断裂解体的岩心难以切割或切割后难以形成一个整体平面从而导致难以保存的问题。其特征在于：先配制浇注材料；然后将要保存的岩心摆入聚乙烯U型托槽中；将浇注材料缓慢倒入盛放有岩心的聚乙烯U型托槽中；室温下凝胶定型，恒温干燥箱中固化定型后切割岩心，再放入透明有机玻璃U型托槽中，进行二次浇注，浇注后对透明有机玻璃U型托槽中水晶胶表面进行磨平、磨光、抛光处理，达到光亮透明为止。应用该方法可进行岩心的整体切割，切割平面光滑，永久保存原始岩心，不破碎，便于全方位观察。页岩气、致密砂岩气是当前的重要勘探领域，在页岩气勘探开发过程中，气体的赋存方式及其含量是研究重点之一，特别是获得岩心沿轴向含气量及其组分变化等信息，对于页岩气的评价研究具有重要意义。从这一需求出发，现有的方法具有以下几个方面的不足和局限性。一是不便于气体的收集和分析测试；二是密封过程较长，容易导致气体逸散。三是一段(一定长度)岩心密封保存之后，难以再在密封状态下获得这一段岩心轴向含气变化的信息。为此，研究设计一种新的岩心密封保存装置及其方法是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种岩心分段式密封装置及其使用方法，为页岩气评价等研究工作提供新手段、新方法，实现井场整块岩心的分段式、快速密封保存，借助气体分析装置可以对岩心沿轴向分段进行气体含量测定，为岩心含气轴向(地层垂向)变化规律、气体赋存状态研究，以及含气性与岩性、矿物组成、储集渗透性能的关联分析研究等创造条件。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种岩心分段式密封装置，包括贮心筒和充气密封圈；所述贮心筒为筒状结构，一端为密封端，另一端为开口端；在所述开口端设有顶盖；在所述贮心筒的壁上开有至少2组装配孔，每组装配孔包括在圆周上相隔180°的两个通孔，所有通孔的轴线均与贮心筒1的轴线垂直；在所述贮心筒的内壁上安装有至少2个环形密封圈槽；每一个环形密封圈槽对应一组装配孔，每组装配孔使其对应的环形密封圈槽与外界连通；在每个所述环形密封圈槽内安装有一个所述充气密封圈。在每相邻两组装配孔之间的贮心筒的壁上均设有一个进出气口，进出气口使贮心筒的内腔与外部连通；在第一组装配孔与开口端之间以及最后一组装配孔与密封端之间的贮心筒的壁上也均开有一个进出气口；所述进出气口用于向贮心筒内注气或采集贮心筒内的气体，也可以与其他气体分析设备等连接。所述充气密封圈的外形为圆环状，内部为空心结构，在其外侧设有气嘴和固定杆，二者以相隔180°的位置设置；所述气嘴与充气密封圈的内部空间连通，用于充气；所述固定杆用于充气密封圈的固定；所述气嘴和固定杆分别穿过环形密封圈槽对应的两个通孔；充气密封圈通过固定杆和气嘴固定于环形密封圈槽内，可以更换；在所述充气密封圈的内侧设有凹形槽，在该凹形槽内设有凹陷可伸缩部分，在自然状态下，所述凹陷可伸缩部分收缩在凹形槽内，当通过气嘴向充气密封圈内充气时，凹陷可伸缩部分受压膨胀，伸出凹形槽。所述环形密封圈槽的外缘与贮心筒的内壁固定连接，环形密封槽的内径略大于岩心直径，以方便岩心放入和取出。在贮心筒的开口端的外壁设有台阶，在该台阶上装有第二支撑环，在密封端的外壁设有台阶，在该台阶上装有第一支撑环，在所述第二支撑环的靠近顶盖的一侧设有凹槽，在该凹槽内放置有O型密封圈，所述顶盖和贮心筒通过所述O型密封圈密封。所述顶盖通过紧固件固定在开口端；在贮心筒的外圆柱面的底部设有底座15，以方便贮心筒的固定和放置。所述岩心分段式密封装置进一步包括充填柱，所述充填柱安装在顶盖与岩心之间；所述充填柱包括两个平行设置的充填块，两个充填块通过弹簧连接；所述充填块为圆盘状，其直径与标准岩心直径相等，当岩心的长度小于贮心筒1的内部长度时，放入岩心后将其放入贮心筒，用于防止岩心在贮心筒内沿轴向活动、破裂。一种所述岩心分段式密封装置的使用方法，包括以下步骤：(1)将岩心取至地面出筒后，去掉岩心表面的钻井液，将其放置到贮心筒中，并旋紧顶盖；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种岩心分段式密封装置，其特征在于：所述岩心分段式密封装置包括贮心筒和充气密封圈；所述贮心筒为筒状结构，一端为密封端，另一端为开口端；在所述开口端设有顶盖；在所述贮心筒的壁上开有至少2组装配孔，每组装配孔包括在圆周上相隔180°的两个通孔，所有通孔的轴线均与贮心筒1的轴线垂直；在所述贮心筒的内壁上安装有至少2个环形密封圈槽；每一个环形密封圈槽对应一组装配孔，每组装配孔使其对应的环形密封圈槽与外界连通；在每个所述环形密封圈槽内安装有一个所述充气密封圈。

【技术特征摘要】
1.一种岩心分段式密封装置，其特征在于：所述岩心分段式密封装置包括贮心
筒和充气密封圈；
所述贮心筒为筒状结构，一端为密封端，另一端为开口端；在所述开口端
设有顶盖；
在所述贮心筒的壁上开有至少2组装配孔，每组装配孔包括在圆周上相隔
180°的两个通孔，所有通孔的轴线均与贮心筒1的轴线垂直；
在所述贮心筒的内壁上安装有至少2个环形密封圈槽；每一个环形密封圈
槽对应一组装配孔，每组装配孔使其对应的环形密封圈槽与外界连通；
在每个所述环形密封圈槽内安装有一个所述充气密封圈。
2.根据权利要求1所述的岩心分段式密封装置，其特征在于：在每相邻两组装
配孔之间的贮心筒的壁上均设有一个进出气口，进出气口使贮心筒的内腔与外
部连通；
在第一组装配孔与开口端之间以及最后一组装配孔与密封端之间的贮心筒
的壁上也均开有一个进出气口。
3.根据权利要求2所述的岩心分段式密封装置，其特征在于：所述充气密封圈
的外形为圆环状，内部为空心结构，在其外侧设有气嘴和固定杆，二者以相隔
180°的位置设置；
所述气嘴与充气密封圈的内部空间连通，用于充气；
所述固定杆用于充气密封圈的固定；
所述气嘴和固定杆分别穿过环形密封圈槽对应的两个通孔，充气密封圈通
过固定杆和气嘴固定于环形密封圈槽内；
在所述充气密封圈的内侧设有凹形槽，在该凹形槽内设有凹陷可伸缩部分，

\t在自然状态下，所述凹陷可伸缩部分收缩在凹形槽内，当通过气嘴向充气密封
圈内充气时，凹陷可伸缩部分受压膨胀，伸出凹形槽。
4.根据权利要求3所述的岩心分段式密封装置，其特征在于：所述环形密封圈
槽的外缘与贮心筒的内壁固定连接，环形密封槽的内径略大于岩心直径。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍云杰，李志明，黎茂稳，王杰，张文涛，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11