[发明专利]一种三轴向自定位岩心夹持器

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，具体涉及一种三轴向自定位岩心夹持器。

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。

目前，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。现有的岩心夹持器按照加压方向主要分两种类型，一种是哈氏(Hassler)岩心夹持器，它是将岩心放置在一个圆形钢筒内，岩心两端分别放置一个中心具有通孔的钢质圆柱形堵头，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。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外壁，可使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，无法实现轴向自定位功能。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。但是其有以下缺点：需要另设轴向加压装置，结构复杂，成本较高；用于轴向加压的堵头结构复杂；难以实现轴向压力与环压压力相同、同步变化；通常轴向加压装置固定在夹持器的一端，与之相连的堵头随之固定，因此造成清洗困难和清洗不干净；并且，进出口死体积较大，导致实验误差增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、无需另设轴向压力装置、死体积小，并可自行定位的三轴向自定位岩心夹持器。

为达到上述目的，本发明提出一种三轴向自定位岩心夹持器，包括：

夹持器筒体，具有轴向贯通的空腔，在所述夹持器筒体上设有与所述空腔相连通的围压入口和围压出口；

胶套，设置于所述空腔内，所述胶套具有轴向的贯通腔，所述贯通腔的两侧端口分别为前端口和后端口，且所述胶套的外壁与所述空腔内壁之间具有间隙，形成一环压空间；

前端堵头，密封结合于所述胶套的前端口，并与所述夹持器筒体的空腔前端能拆装的相连接；

后端堵头，能滑动的插装于所述胶套的后端口内，并与所述胶套的内壁密封配合，所述前端堵头、所述后端堵头与所述贯通腔的内壁围合形成用于容装被测岩心的岩心容室，所述前端堵头沿轴向开设有与所述岩心容室相连通的驱替液通道；

后端密封帽，密封结合于所述空腔后端，在所述夹持器筒体的空腔内，所述后端密封帽与所述后端堵头具有间隔，并形成一轴向压力空间，所述轴向压力空间与所述环压空间相连通；

管线，轴向贯穿于所述后端密封帽并与所述后端堵头开设的轴向通孔相连通，所述管线通过所述轴向通孔与所述岩心容室相连通。

如上所述的三轴向自定位岩心夹持器，其中，所述后端密封帽与所述夹持器筒体的空腔后端密封连接，所述空腔后端具有呈内缩状的环形凸缘，所述后端密封帽呈凸字型，所述凸字型后端密封帽包括缩径部和卡装部，所述缩径部与所述卡装部的结合处形成肩部，所述缩径部插设于所述环形凸缘内并与所述环形凸缘相配合，所述卡装部与所述夹持器筒体的内径相配合，所述肩部顶靠在所述环形凸缘的一侧。

如上所述的三轴向自定位岩心夹持器，其中，在所述空腔后端外侧设有筒状拉杆，所述拉杆的前部伸入所述环形凸缘与所述缩径部之间，且所述拉杆的前部分别与所述环形凸缘的内壁和所述缩径部的外壁螺纹连接；在所述拉杆外壁上螺纹套接有螺母，所述螺母旋紧于所述夹持器筒体的外侧，所述后端密封帽通过所述拉杆与所述螺母的配合锁紧固定于所述夹持器筒体的后端。

如上所述的三轴向自定位岩心夹持器，其中，所述后端密封帽具有贯穿的中心通孔，所述管线穿过所述中心通孔，所述管线通过其外壁套装的密封圈与所述中心通孔密封结合，所述密封圈外侧设置压块，所述压块套设在所述管线外周并通过螺钉与所述后端密封帽的卡装部相连接。

如上所述的三轴向自定位岩心夹持器，其中，在所述管线的前端套设鼓形垫，所述鼓形垫的外周紧贴所述轴向通孔的内壁，在所述管线上还套设有压帽，且所述压帽的前端伸入所述轴向通孔内压紧所述鼓形垫，所述压帽的外壁与所述轴向通孔的内壁螺接。

如上所述的三轴向自定位岩心夹持器，其中，所述管线的内径为1mm。