[发明专利]组合式中心轴、包括它的岩心模具和岩心制备装置及方法

说明书

本发明公开了一种组合式中心轴、包括它的岩心模具和岩心制备装置及方法，所述组合式中心轴包括变径实心轴和空心套杆，所述空心套杆套在变径实心轴外部，所述变径实心轴为一两端直径不同的圆台状轴体，所述空心套杆由组件一、组件二、组件三和组件四组合而成，所述空心套杆的两端外径相同内径不同；所述四个组件按照内径相同端依次连接在一起；所述组件一和组件三结构相同，组件二和组件四结构相同，均为外径相同，内径不同的部分圆环柱体。本发明提供的组合式中心轴便于拆卸，即使在高加压强度下，依旧能够轻易的脱模。

技术领域

本发明属于石油工程领域和机械加工领域，涉及一种环形岩心制备装置及其使用方法，具体涉及一种组合式中心轴、包括它的岩心模具和岩心制备装置及方法。

背景技术

在石油工程领域，岩心是一种最为直观的了解地下岩层性质的资料，在现场中井下的岩心不仅不易获取，而且打捞出的岩心尺寸较小，成本较高，价格也相应较高。实验室中为了模拟井下情况，需要模拟包括钻杆所产生的中空的地下岩层状况，现场所获取的岩心无法满足要求。经过实验证明,管志川(管志川，赵效锋，廖华林，吴彦先.环形柱状岩心制备装置：CN203045939U[P].2012.)等的环形柱状岩心制备装置存在以下缺点：1.装置中的心轴是一种传统的实心圆柱形轴，在制作高加压强度下的环形柱状岩心时，岩心会对心轴的外壁产生很大的压力，在抽取心轴的过程中会产生巨大的摩擦力，所设计的心轴提取装置无法将心轴提取出来；2.装置中的加压系统结构过于复杂，千斤顶上方还单独设有测压系统，是一种安装有压力表的柱塞测压缸，在频繁的压制岩心时容易损坏柱塞测压缸。除此之外，目前实验室还没有一种能够制作高加压强度下易脱模的环形岩心制备装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种易于拆卸的组合式中心轴、包括它的岩心模具和高加压强度下易脱模的环形岩心制备装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种组合式中心轴，包括变径实心轴和空心套杆，所述变径实心轴为一上细下粗的圆台状轴体，所述空心套杆为一两端外径相同，内径自上而下增大的圆环柱体，所述空心套杆套在变径实心轴外部组成组合式中心轴；所述空心套杆由组件一、组件二、组件三和组件四组合而成，所述组件一和组件三结构相同，组件二和组件四结构相同，均为两端外径相同，内径不同的部分圆环柱体，所述组件一、组件二、组件三和组件四按照内径相同端依次连接组成空心套杆；

所述组件一和组件三的主视图为一上窄下宽的梯形，所述组件二和组件四的主视图为一上宽下窄的梯形。

优选的，所述变径实心轴顶部开有顶出孔，拆卸时使用顶杆与其对齐，进而将其顶出；下端设有居中孔，使用时所述下端的居中孔插在模具底座居中轴上。

优选的，所述四个组件的顶部均开有螺纹孔，目的是使用螺钉和环形卡箍将四个组件和变径实心轴固定在一起。

优选的，所述组合式中心轴的各个组件和变径实心轴由环形卡箍固定组合在一起，所述环形卡箍具体为一圆环，圆环外径小于组合式中心轴的外径，内径大于变径实心轴顶端直径，圆环上设有四个圆形通孔，通孔和组件一、组件二、组件三、组件四顶端的螺纹孔尺寸相同并且相互对应，螺钉穿过环形卡箍的圆孔拧入组件顶端的螺纹孔，将组件一、组件二、组件三、组件四以及变径实心轴固定在一起。

上述组合式中心轴的使用方法为：将组件一、组件二、组件三和组件四按照内径相同端依次连接，组成空心套杆；将空心套杆套在变径实心轴外部，组合成一个圆柱形组合式中间轴，所述空心套杆和变径实心轴的上端由环形卡箍固定。

一种环形岩心模具，包括两个对开半模和上述组合式中心轴，所述两个对开半模组成一圆柱形空腔，所述组合式中心轴设置在圆柱形空腔的中心；所述圆柱形空腔的下端连接模具底座，所述圆柱形空腔的上端设有环形压块，所述两个对开半模、组合式中心轴、模具底座和环形压块组成环形空腔。

优选的，所述对开半模为翅形对开半模。