[实用新型]一种便于拆装的岩心夹持器

说明书

本实用新型公开了一种便于拆装的岩心夹持器，包括上传力端头、下传力端头和筒体，在上传力端头的外周部和下传力端头的外周部均设有至少一组成中心对称的悬臂，且位于上传力端头上的上悬臂与位于下传力端头上的下悬臂之间构成镜像对称关系，在构成镜像对称的每组上、下悬臂上均设有可拆卸的轴向承压碳纤维环。本实用新型使得轴向承压碳纤维环在制作技术上更加便利，保证了碳纤维轴向受力的均匀性和一致性；并且，本实用新型可使试样的装填和更换操作非常方便，不再受限于试样的形状，适应性和实用性更强。

技术领域

本实用新型是涉及一种便于拆装的岩心夹持器，属于岩石力学与工程技术领域。

背景技术

在石油和天然气的地质勘探和研究开发中，需要从地下取出相关地层岩心，进行岩心物性分析实验。为了模拟在地层压力条件下测试岩心的物理性质(声速、电阻率、孔隙度、渗透率、相对渗透率等)，实验室常使用岩心夹持器来实现地层压力的施加。岩心夹持器的主要功能就是将待测的岩石样品放入其中，并保证测试流体通过岩心样品前后两端时，能将岩石样品的侧表面完全密封住。

另外，因CT无损扫描技术可以实现对岩石内部的微观结构进行动态表征，是揭示岩心渗流特性及其机理的有效方法，且不会对岩石内部结构造成损伤，因此CT扫描技术近年来已被国内外广泛应用于油气田开发领域。而要实现无损扫描技术对岩心进行动态试验，不仅要求岩心夹持器具有小型化和轻量化的特征，还要求能承载大载荷，并不能影响X射线的穿透。

为了实现上述目的，本申请人曾在专利号为201920915789.1的中国实用新型专利中公开了一种能实现大轴向载荷且轻量化和高刚度的岩心夹持器，其包括筒体以及与所述筒体的两端分别连接的上传力端头和下传力端头，在所述筒体的外壁周向缠绕有周向承压碳纤维套；并且，在上传力端头的外周部和下传力端头的外周部均设有至少一组成中心对称的悬臂，且位于上传力端头上的悬臂与位于下传力端头上的悬臂形成镜像对称，在构成镜像对称的上、下悬臂上缠绕有与轴向相平行的轴向承压碳纤维套。该专利所述的岩心夹持器能承载高达10000KN的轴向载荷，且在实现同等轴向载荷能力时，可至少减重20％，轴向形变可至少减小30％，具有大轴向载荷且轻量化和高刚度的优点，非常适合与CT扫描仪、核磁共振仪等结合使用。但该专利技术是先在上传力端头和下传力端头与筒体装配好后，再制作轴向承压碳纤维套，这样的装配方式不仅存在作业效率低的缺陷，而且由于试样是由位于下传力端头上的轴向加载活塞杆的穿孔装入筒体内的样品腔中，当需要更换试样时，需要拆卸轴向加载活塞杆才能进行换样操作，更换试样操作非常不方便；并且，因轴向加载活塞杆的穿孔为圆柱形孔，因此该种装样方式只能适用于圆柱形试样，不能适用于其他形状(如：立方体形)的试样装填；另外，这种结构对碳纤维缠绕的自动化设备要求较高，且制作效率低下。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种便于拆装的岩心夹持器，以满足机器化制作且便于各种形状的试样装填更换操作的需求。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种便于拆装的岩心夹持器，包括上传力端头、下传力端头和筒体，在上传力端头的外周部和下传力端头的外周部均设有至少一组成中心对称的悬臂，且位于上传力端头上的上悬臂与位于下传力端头上的下悬臂之间构成镜像对称关系，在构成镜像对称的每组上、下悬臂上均设有可拆卸的轴向承压碳纤维环。

一种实施方案，所述的轴向承压碳纤维环是一种碳纤维缠绕固化在两个U型限位座上的呈腰形的碳纤维环。

进一步实施方案，所述轴向承压碳纤维环的上圆弧端固设在上U型限位座的开口内，所述轴向承压碳纤维环的下圆弧端固设在下U型限位座的开口内，且上U型限位座与下U型限位座之间构成镜像对称关系。

一种优选方案，上U型限位座的底面与下U型限位座的顶面之间的间距相适配于上悬臂的顶面与下悬臂的底面之间的间距，以保证所述的轴向承压碳纤维环既能拉紧上、下悬臂且能被方便装卸。