[发明专利]三轴向岩心夹持器

说明书

技术领域

本发明涉及一种岩心油藏物理模拟试验装置，尤其涉及一种多用途三轴向岩心夹持器。

背景技术

众所周知，开发实验是油气田开发的基础，不仅能够为油气藏的储量计算、开发方案编制、油藏数值模拟等工作提供基本的油藏参数，还能够为解决油藏开发中遇到的许多问题提供方法保证。岩心夹持器是开发实验中用途最广泛的基础组件之一，几乎所有开发实验都要用到岩心夹持器。

目前，现有的岩心夹持器按照加压方式主要分两种类型，一种是哈氏(Hassler)岩心夹持器，它是将岩心放置在一个圆形橡胶套内，在岩心两端分别放置一个具有中心通孔的钢质圆柱形堵头，在堵头的通孔分别接有管线，可使实验流体通过管线流过岩心。橡胶套置于一个圆形钢筒内并与钢筒形成密闭的环形空间，当对环形空间注入高压液体，高压液体的压力作用于橡胶套外壁，可使橡胶套发生变形产生对岩心的径向压力，但是这种类型的夹持器，不能产生轴向压力，因此其测量岩心的物理参数不能真实反映地层受力情况。另外一种是三轴向岩心夹持器，它是在哈氏夹持器的基础上改进而成，在夹持器的一端增加了轴向加压装置。虽然这种三轴向岩心夹持器能够对岩心产生轴向压力，但其仍存在有以下一些不足之处：

1、在测量岩心的过程中，每测量一块岩心后，都要对堵头和橡胶套进行清洗，否则残留的岩心颗粒和脏物将造成堵头和橡胶套之间密封不严，从而导致流体泄露。并且，由于轴向加压装置固定在夹持器的一端，而与轴向加压装置相连的堵头随之固定，因此造成装卸样品及清洗困难和清洗不干净缺陷，直接影响测量效果。

2、现有的三轴向岩心夹持器由于堵头和堵头锁紧帽之间采用螺纹连接，在装卸岩心时要借助一个圆筒装置，很不方便，且容易损坏岩心。另外，岩心中盐水容易积聚在螺纹上，容易造成螺纹锈蚀。

3、在测量过程中，若样品长度变化很大，则需要借助填充块，造成装卸困难，且导致进出口死体积加大，导致实验误差增加。

有鉴于现有技术中存在的上述诸多问题，本设计人基于从事相关制造领域多年的丰富经验及过强的专业知识，结合岩心夹持器的应用实际，积极加以研究创新，以期提供一种易于拆装、便于清洗、密封效果好、堵头长度可调、实验误差小的三轴向岩心夹持器。

发明内容

本发明的目的是提供一种易于拆装、便于清洗、密封效果好、堵头长度可调、实验误差小的三轴向岩心夹持器。

为达到上述目的，本发明提出了一种三轴向岩心夹持器，包括：夹持器筒体，在所述夹持器筒体内沿轴向设有橡胶套，所述橡胶套具有用于容纳待测岩心且轴向贯通的空腔，在所述橡胶套的两端口处分别插设有第一固定环和第二固定环，所述橡胶套的外壁与所述夹持器筒体内壁之间具有一定间隙形成径向围压空间，在所述夹持器筒体的两端侧分别与第一压紧帽和第二压紧帽螺纹连接，所述第一压紧帽和第二压紧帽分别与所述第一固定环和第二固定环的侧端相顶抵，所述夹持器还包括：

第一堵头和第二堵头，所述第一堵头和第二堵头由所述夹持器筒体的外部分别沿轴向贯穿所述第一压紧帽和第二压紧帽，并伸入至所述橡胶套的空腔中，且分别顶抵于所述待测岩心的两侧端；

轴向压力活塞组件，套装于所述第一堵头的外壁上，包括固设于所述第一压紧帽外侧的所述轴向压力筒体和活动安装于所述轴向压力筒体内的轴向压力活塞，所述轴向压力活塞套装于所述第一堵头的外壁上，所述轴向压力活塞能沿所述第一堵头的轴向滑动，

所述轴向压力活塞通过轴向压力螺帽与所述第一堵头相连接，所述第一堵头通过所述轴向压力活塞的轴向滑动向所述待测岩心施加轴向压力；

所述第一堵头和第二堵头分别与所述第一压紧帽和第二压紧帽可拆装的相连接；

所述第一堵头为调节堵头，所述调节堵头包括杆状的第一堵头本体和锁紧卡环，在所述第一堵头本体上沿轴向连续开设有若干个卡槽，所述锁紧卡环与所述轴向压力螺帽的外侧相连接，并与所述调节堵头的卡槽卡扣连接。

如上所述的三轴向岩心夹持器，其中，所述锁紧卡环是由C形金属环以及连接所述金属环两端的弹簧构成。

如上所述的三轴向岩心夹持器，其中，所述轴向压力螺帽包括圆环状的帽体，在所述帽体的一侧沿轴向凸设有圆筒状接合部，在所述帽体的另一侧沿轴向设有卡扣部，所述圆筒状接合部插设于所述轴向压力活塞的内壁与所述第一堵头本体的外壁之间，所述圆筒状接合部的外壁与所述轴向压力活塞的内壁螺纹连接，所述卡扣部与所述锁紧卡环的侧面开设的凹槽卡扣配合。