岩石制样装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种岩石制样装置，属于岩石物理模拟试验技术领域。用于制备具有裂缝的标准岩样，包括用于固定岩样的基座、用于钻孔和割缝的水力钻杆、用于向水力钻杆供水的泵压机构、以及用于调节水力钻杆安装位置的调节机构，水力钻杆两端分别固定连接有钻头和钻机，钻机固定安装在调节机构上，钻头内设有水力割缝阀，通过调整泵压机构的供水压力控制水力割缝阀的不同通道的通断实现水力钻杆的钻进和割缝功能一体化设计。本实用新型专利技术提供的岩石制样装置与现有技术相比，可以通过一套设备进行岩样的固定，实现岩样的钻孔和割缝，通过调节机构实现水力钻杆的退杆距离可控，保障割缝的间距，操作简单，且设备实现一体化设计，适宜推广。

【技术实现步骤摘要】
岩石制样装置
本技术属于岩石物理模拟试验
，更具体地说，是涉及一种岩石制样装置。
技术介绍
现有的压裂模拟设备对样品选用苛刻，实验室环境中，一般采用钻井现场获取的真实岩心或者人工试样作为压裂模拟试验的岩石样品，岩石样品压裂前需要对其进行裂缝预处理，以满足压裂模拟试验中注入压裂液的要求。现有应用中一般采用钻机对岩石样品进行钻孔获得盲孔，钻孔施工完成后，在盲孔侧壁上进行割缝作业形成射孔，即可获得压裂模拟用的目标试件。现有试验室环境中，岩样制备过程需采用不同钻孔和割缝工具，且仅适用于大规格的岩石样品，使用过程需分别单独对岩样进行固定，操作繁琐且不方便。
技术实现思路
本技术提供了一种岩石制样装置，旨在解决现有技术中具有裂缝的岩石制样装置未能实现一体化，操作不方便的技术问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是提供一种岩石制样装置，用于制备具有裂缝的目标岩样,包括用于固定岩样的基座、用于钻孔和割缝的水力钻杆、用于向所述水力钻杆供水的泵压机构、以及用于调节所述水力钻杆安装位置的调节机构，所述水力钻杆两端分别固定连接有钻头和钻机，所述钻机固定安装在所述调节机构上，所述钻头内设有水力割缝阀。进一步地，所述水力割缝阀的各通道分别与所述水力钻杆、设于所述钻头前端的钻进喷嘴和设于所述钻头侧壁上的割缝喷嘴连接，所述水力割缝阀沿所述钻头的轴线方向设有锥形部，所述锥形部上安装有弹簧，所述弹簧的自由端固定有与所述水力割缝阀的内壁滑动配合的滑动阀芯。进一步地，所述滑动阀芯包括连接部和台阶部，所述台阶部与所述水力割缝阀的内壁滑动配合，所述连接部与所述台阶部之间设有允许水流通过的通孔，沿所述钻头轴线方向，所述台阶部的长度小于所述弹簧的压缩行程。进一步地，所述钻头、所述割缝喷嘴和所述钻进喷嘴均为硬质合金材料。进一步地，所述基座上设有可拆卸的轴套，所述基座上还设有用于套设在岩样的环周与所述轴套螺纹配合的锁紧套，所述锁紧套上设有沿所述锁紧套轴线方向的开槽,所述轴套内壁上设有锥螺纹，所述锥螺纹的底部的直径小于所述锁紧套的外螺纹直径，所述锁紧套的端部设有用于旋紧所述锁紧套的锁紧手柄。进一步地，所述基座上平行设置有用于锁紧岩样的固定座和活动座，所述活动座上设有用于驱动所述活动座靠近或远离所述固定座的调节螺栓，所述固定座和所述活动座与所述岩样接触的侧面上设有防滑纹。进一步地，所述调节机构固定安装在所述基座上，所述调节机构包括用于安装所述钻机的支撑板和用于固定并调节所述支撑板高度的支撑调节组件，所述支撑调节组件上设有刻度尺。进一步地，所述支撑调节组件包括相互套设的外立柱和内立柱和用于驱动所述内立柱沿所述外立柱上下移动的丝杠；所述丝杠的杆端设有用于驱动所述丝杠旋转的调节手柄，所述支撑板固定在所述内立柱上。进一步地，还包括用于连接所述泵压机构和所述水力钻杆的快速接头。进一步地，所述水力钻杆为钢制一体式钻杆。本技术提供的岩石制样装置，与现有技术相比，通过在钻头上设置水力割缝阀，调整水泵压力来控制水力割缝阀的不同通道通断来实现钻头的低压钻进和高压割缝，钻孔完成后，按一定割缝间距退杆并重复操作即可形成簇状平行排列的模拟“射孔”，实现了岩样的钻进和割缝的一体化设计；通过设置用于固定岩石的基座和用于调节水力钻杆安装位置的调节机构，不需要其他辅助工具即可实现岩石的固定和水力钻杆的退杆距离的精确控制，且退杆后水力钻杆沿钻进方向的位置固定，可保障“射孔”平行排列。本技术提供的岩石制样装置与现有技术相比，可以通过一套设备进行岩样的固定，实现岩样的钻孔和割缝，通过调节机构实现水力钻杆的退杆距离可控，保障割缝的间距，操作简单，且设备实现一体化设计，适宜推广。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的岩石制样装置的结构示意图；图2为本技术实施例提供的岩石制样装置去掉基座和调节机构后的结构示意图；图3为本技术实施例提供的水力割缝阀的结构示意图；图4为本技术实施例一提供的基座的结构示意图；图5为本技术实施例二提供的基座的结构示意图；图6为本技术实施例提供的支撑调节组件的结构示意图。其中，图中各附图标记：1—注液口；2—岩样；3—盲孔；4—射孔；5—模拟井底口袋；6—钻头；7—水力割缝阀；8—水力钻杆；9—快速接头；10—导管；11—泵压装置；12—水箱；13-弹簧；14-滑动阀芯；1401-连接部；1402-台阶部；15-钻进喷嘴；16-割缝喷嘴；17-轴套；18-锁紧套；19-锁紧手柄；20-锁紧座；2001-固定座；2002-活动座；21-调节螺栓；22-调节机构；23-支撑调节组件；2301-内立柱；2302-外立柱；2303-丝杠；2304-调节手柄；24-支撑板；25-基座；26-钻机；27-连接件。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。请参阅图1和图2，现对本技术提供的岩石制样装置进行说明，用于制备具有裂缝的标准岩样，包括用于固定岩样的基座25、用于钻孔和割缝的水力钻杆8、用于向水力钻杆8供水的泵压机构11、以及用于调节水力钻杆8安装位置的调节机构22，水力钻杆8两端分别固定连接有钻头6和钻机26，钻机26固定安装在调节机构22上，钻头8内部设有水力割缝阀7，通过调整泵压机构11的供水压力实现水力割缝阀7的不同通道的通断来实现水力钻杆8的低压钻进和高压割缝。压裂模拟用标准岩样一般为圆柱型岩样，岩样端面上设有注液口和圆柱形盲孔，盲孔侧壁上设有簇状平行排列的模拟“射孔”4。实际生产中的操作步骤如下：(1)选取岩样本体，可以为钻井现场获取的真实岩心，也可以为人工试样，岩样本体为圆柱型；(2)将岩样2固定在基座25上，端面向上；(3)调整泵压机构11压力，使得水力割缝阀7轴向喷射高压水流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.岩石制样装置，用于制备具有裂缝的目标岩样,其特征在于：包括用于固定岩样的基座、用于钻孔和割缝的水力钻杆、用于向所述水力钻杆供水的泵压机构、以及用于调节所述水力钻杆安装位置的调节机构，所述水力钻杆两端分别固定连接有钻头和钻机，所述钻机固定安装在所述调节机构上，所述钻头内设有水力割缝阀。

【技术特征摘要】
1.岩石制样装置，用于制备具有裂缝的目标岩样,其特征在于：包括用于固定岩样的基座、用于钻孔和割缝的水力钻杆、用于向所述水力钻杆供水的泵压机构、以及用于调节所述水力钻杆安装位置的调节机构，所述水力钻杆两端分别固定连接有钻头和钻机，所述钻机固定安装在所述调节机构上，所述钻头内设有水力割缝阀。2.如权利要求1所述的岩石制样装置，其特征在于：所述水力割缝阀的各通道分别与所述水力钻杆、设于所述钻头前端的钻进喷嘴和设于所述钻头侧壁上的割缝喷嘴连接，所述水力割缝阀沿所述钻头的轴线方向设有锥形部，所述锥形部上安装有弹簧，所述弹簧的自由端固定有与所述水力割缝阀的内壁滑动配合的滑动阀芯。3.如权利要求2所述的岩石制样装置，其特征在于：所述滑动阀芯包括连接部和台阶部，所述台阶部与所述水力割缝阀的内壁滑动配合，所述连接部与所述台阶部之间设有允许水流通过的通孔，沿所述钻头轴线方向，所述台阶部的长度小于所述弹簧的压缩行程。4.如权利要求2所述的岩石制样装置，其特征在于：所述钻头、所述割缝喷嘴和所述钻进喷嘴均为硬质合金材料。5.如权利要求1所述的岩石制样装置，其特征在于：所述基座上设有可拆卸的轴套，所述基座上还设有用于套设在岩样的环...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金川，李沛，李振，魏晓亮，刘君兰，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：新型
国别省市：北京,11