[发明专利]基于裂缝可视化观测的岩心三维多参数测量仪

说明书

技术领域：

本发明涉及一种岩心裂缝可视化的参数自动测量装置，即对岩心各方向裂缝在实验过程中的状态改变进行实时记录，最终以图像和数值两种方式对裂缝进行分析。特别提供了一种能够在观测岩心裂缝变化及宽度的同时对岩心XYZ三个方向进行多参数测量的测量仪。

背景技术：

裂缝为储层提供了储层空间、油气运移通道，但也造成了对储层内在流动的非均质性以及对储集层的分隔。储层裂缝的研究是油气勘探中的难点，岩心分析是研究裂缝的必要手段。对岩石裂缝的研究，需要具备高效的实验装置，才能开展基础实验研究。已有的岩心裂缝可视化装置通常是由夹持器主体、上覆导压块、底座、可视窗、加压机构组成，夹持器主体设为矩形或圆柱形，中心设有上下连通的通孔，在夹持器主体的外侧面中设置入口连接螺纹孔、出口连接螺纹孔以及导压孔，在导压孔的外端面安装加压机构；在夹持器主体后侧面安装可视孔，可视孔下部加载可视玻璃，可视玻璃上方安装摄像头，通过摄像头观察岩心裂缝形态变化。然而现有的岩心裂缝可视化装置存在功能单一，只能用于观察裂缝，无法同时完成如孔隙度、渗透率、电阻率、声波等多种岩石物理参数的测量；只能以直径为1英寸的柱塞样岩心为实验对象，而且只能对柱塞岩心两个端面的裂缝进行观察，无法完成对岩石各向异性的研究，因此设计了一套既能对裂缝进行可视化观测，又能对岩心进行各向异性多参数进行测量的实验装置，是目前对裂缝进行实验研究的必要途径。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术的不足，提供一种基于裂缝可视化观测的岩心三维多参数测量仪，既能完成岩心裂缝的可视化观测，又能测量岩心在XYZ三个方面的多种岩石物理参数，进而开展各向异性研究。所述多种岩石物理参数包括岩心的孔隙度、气体渗透率、液体渗透率、岩石电阻率和纵横波速度。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：基于裂缝可视化观测的岩心三维多参数测量仪，包括控制器和岩心夹持器两部分，控制器用于信号的发送与接收，所有实验内容在岩心夹持器中完成，所述控制器和所述岩心夹持器通过数据线相连。所述的岩心夹持器包括釜体，所述釜体的下端安装公用下柱塞，所述釜体的上端安装上柱塞，公用下柱塞和上柱塞之间有胶套，所述胶套为圆柱体且内部镂空呈正方形空腔用于放置方岩心，所述方岩心为边长3-6厘米的正方体岩心。

所述上柱塞包含可视化柱塞、电声柱塞和孔渗柱塞3种。所述可视化柱塞包括可视化柱塞柱状筒体，可视化柱塞柱状筒体上端有照相机，照相机的一侧设有与所述正方形空腔连通的气源通气管，照相机的另一侧为气源压力传感器接头，气源压力传感器接头通过引线与安装在可视化柱塞柱状筒体下端面的压力传感器相连；所述照相机的下端装有变焦镜头，变焦镜头正下方有玻璃观察窗，所述玻璃观察窗呈圆柱体镶嵌在所述可视化柱塞柱状筒体底部正中位置，所述玻璃观察窗的两端设有可视光源，用于提供可视光。

所述电声柱塞包括电声柱塞柱状筒体，所述电声柱塞柱状筒体的正中有连杆，连杆中空呈环形贯穿所述电声柱塞柱状筒体上端面并延伸到所述电声柱塞柱状筒体下端面，连杆中装有内窥镜，电声柱塞连杆的下端两侧分别装有可视光源，所述可视光源正下方为玻璃观察窗，所述玻璃观察窗呈圆柱体镶嵌在所述电声柱塞柱状筒体底部正中位置，电声柱塞连杆的上端两侧分别装有声波引线座和电阻率引线座，声波引线座通过引线与声波发射探头连接，声波发射探头位于所述电声柱塞柱状筒体底部内侧面，所述声波引线座外侧为驱替压力传感器，驱替压力传感器通过引线与所述电声柱塞柱状筒体下端面中的压力传感器相连，所述电阻率引线座通过引线与电极环相连，电极环呈环状镶嵌在所述电声柱塞柱状筒体底部端面中，电阻率引线座外侧为气源通气管，所述气源通气管通过管线与所述方岩心连通。

所述孔渗柱塞包括底端装有玻璃观察窗的孔渗柱塞柱状筒体，所述玻璃观察窗的正上方有中空环形连杆和可视光源，所述孔渗柱塞可视光源位于所述孔渗柱塞连杆的下端，所述孔渗柱塞连杆中装有内窥镜，所述孔渗柱塞柱状筒体上端和所述孔渗柱塞连杆外侧有孔渗气源入口和孔渗压力传感器，所述孔渗气源入口通过管线与所述方岩心连通，所述孔渗气源入口管线上装有进气微阀和孔渗测量微阀，所述进气微阀位于所述孔渗测量微阀上方，所述孔渗压力传感器通过引线与安装在所述孔渗柱塞柱状筒体底部的压力传感器相连。