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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气田勘探开发领域岩石物性测试分析装置,具体涉及岩心夹持器。
技术介绍
1、利用计算机断层扫描技术开展模拟地层真实高温高压环境中,流体与井壁岩石相互作用中岩石微观组构损伤及流体渗流规律是揭示深部地层井壁失稳机理的重要手段。为模拟地层高温高压环境,必须借助能够满足高温高压环境的岩心夹持器。目前适用于高温条件下的岩心夹持器,采用圆柱体型完整岩样,无法在施加高围压和轴压同时,向岩心内壁施加液柱压力,进而无法模拟钻井液的循环和对井壁岩石的冲刷过程以及钻井液柱压力对井壁围岩的支护作用。
2、因此本专利技术通过,设计了一种高温高压可循环加载岩心夹持器,采用厚壁筒型岩样,可在高温高压条件下,实现同时施加高围压,轴向压力和液柱压力,并循环钻井液,进而模拟研究深部地层温压环境下钻井液与井壁围压真实作用形态下的井壁围岩的组构损伤过程。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种岩心夹持器,可在高温高压条件下,实现同时施加高围压,轴向压力和液柱压力,并循环钻井液,进而模拟研究深部地层温压环境下钻井液与井壁围压真实作用形态下的井壁围岩的组构损伤过程。
2、为了解决上述技术问题,本专利技术提出的技术方案为:
3、一种岩心夹持器,包括夹持器筒体,其中,夹持器筒体内设有岩心容纳腔,岩心容纳腔的外表面与夹持器筒体的内表面之间设有围压腔,夹持器筒体的两端分别设有与围压腔连接的围压循环入口和围压循环出口,夹持器筒体内的其中一端靠近岩心容
4、根据本专利技术的岩心夹持器,采用厚壁筒型岩样,可在高温高压条件下,实现同时施加高围压,轴向压力和液柱压力,并循环钻井液,进而模拟研究深部地层温压环境下钻井液与井壁围压真实作用形态下的井壁围岩的组构损伤过程,借助外热源加热后的围压液通过岩心夹持器筒体两端设置的围压循环入口和围压循环出口循环,可对岩心夹持器内的岩心加热。
5、对于上述技术方案,还可进行如下所述的进一步的改进。
6、根据本专利技术的岩心夹持器,在一个优选的实施方式中,岩心容纳腔两端分别设有与岩心样品两端连接的岩心塞。
7、通过岩心塞,能够很好地将岩心样品固定在岩心容纳腔内,且保证很好的密封性能。
8、进一步地,在一个优选的实施方式中,岩心塞与夹持器筒体端部之间设有压头,轴压腔位于压头与岩心塞之间未互相接触部位。
9、通过压头将岩心塞固定,能够进一步提高整个夹持器的结构稳定可靠性,确保其工作过程稳定可靠,测试结果精准。
10、进一步地,在一个优选的实施方式中,岩心塞与压头通过互相形成配合的台阶结构连接。
11、通过台阶结构互相连接,能够进一步增强连接结构的稳定可靠性和密封性能,从而使得岩心夹持器可以满足至少250℃和100mpa的高温高压模拟环境。
12、进一步地,在一个优选的实施方式中,夹持器筒体端部设有与压头互相配合连接的压帽。
13、通过压帽结构,能够更进一步提高整个夹持器的稳定可靠性。
14、进一步地,在一个优选的实施方式中,压头与压帽之间通过互相形成配合的台阶结构连接,压头与压帽之间设有密封圈。
15、通过台阶结构互相连接且增加密封圈,能够极大程度上增强连接结构的稳定可靠性和密封性能,从而使得岩心夹持器可以满足至少250℃和100mpa的高温高压模拟环境。
16、进一步地,在一个优选的实施方式中,夹持器筒体的内壁与包裹岩心样品的胶皮套之间形成围压腔。
17、通过上述结构构成的岩心容纳腔和围压腔,结构稳定可靠,便于加工布置。
18、进一步地,在一个优选的实施方式中,钻井液循环入口和钻井液循环出口均与钻井液循环管线连接,钻井液循环管线上靠近岩心样品端面接触的部位设有限流器。
19、具体地,钻井液循环管线,分别连接在厚壁筒式岩心的上端和下端,其与岩心样品端面接触的加工有圆盘式限流器,可限定钻井液的循环截面积,使钻井液仅通过厚壁筒岩心样品内通孔与围岩接触。
20、具体地,在一个优选的实施方式中,夹持器筒体由碳纤维材质制成。
21、采用的碳纤维材料能够进一步保证岩心夹持器可以满足至少250℃和100mpa的模拟环境。
22、具体地,在一个优选的实施方式中,位于岩心容纳腔内的岩心样品设有沿轴线延伸的通孔,通孔直径小于等于岩心样品直径的1/10。
23、具体地,岩心直径大于井眼直径的10倍可以避免边界效应,模拟真实的地层状态下的井壁围岩受力状态。
24、相比现有技术,本专利技术的优点在于:可在高温高压条件下,实现同时施加高围压,轴向压力和液柱压力,并循环钻井液,进而模拟研究深部地层温压环境下钻井液与井壁围压真实作用形态下的井壁围岩的组构损伤过程。
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1.一种岩心夹持器,其特征在于,包括夹持器筒体;其中,
2.根据权利要求1所述的岩心夹持器,其特征在于,所述岩心容纳腔两端分别设有与所述岩心样品两端连接的岩心塞。
3.根据权利要求2所述的岩心夹持器,其特征在于,所述岩心塞与所述夹持器筒体端部之间设有压头,所述轴压腔位于所述压头与所述岩心塞之间未互相接触部位。
4.根据权利要求3所述的岩心夹持器,其特征在于,所述岩心塞与所述压头通过互相形成配合的台阶结构连接。
5.根据权利要求3或4所述的岩心夹持器,其特征在于,所述夹持器筒体端部设有与压头互相配合连接的压帽。
6.根据权利要求5所述的岩心夹持器,其特征在于,所述压头与所述压帽之间通过互相形成配合的台阶结构连接,所述压头与所述压帽之间设有密封圈。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的岩心夹持器,其特征在于,所述夹持器筒体的内壁与包裹所述岩心样品的胶皮套之间形成所述围压腔。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的岩心夹持器,其特征在于,所述钻井液循环入口和所述钻井液循环出口均与钻井液循环管线连接,所述钻
9.根据权利要求1至4中任一项所述的岩心夹持器,其特征在于,所述夹持器筒体由碳纤维材质制成。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的岩心夹持器,其特征在于,位于所述岩心容纳腔内的岩心样品设有沿轴线延伸的通孔,所述通孔直径小于等于所述岩心样品直径的1/10。
...【技术特征摘要】
1.一种岩心夹持器,其特征在于,包括夹持器筒体;其中,
2.根据权利要求1所述的岩心夹持器,其特征在于,所述岩心容纳腔两端分别设有与所述岩心样品两端连接的岩心塞。
3.根据权利要求2所述的岩心夹持器,其特征在于,所述岩心塞与所述夹持器筒体端部之间设有压头,所述轴压腔位于所述压头与所述岩心塞之间未互相接触部位。
4.根据权利要求3所述的岩心夹持器,其特征在于,所述岩心塞与所述压头通过互相形成配合的台阶结构连接。
5.根据权利要求3或4所述的岩心夹持器,其特征在于,所述夹持器筒体端部设有与压头互相配合连接的压帽。
6.根据权利要求5所述的岩心夹持器,其特征在于,所述压头与所述压帽之间通过互相形成配合的台...
【专利技术属性】
技术研发人员:李大奇,张亚云,金军斌,高书阳,陈晓飞,韩子轩,韩秀贞,
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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