[发明专利]一种高温岩心夹持装置及其实验方法

摘要

本发明公开了一种高温岩心夹持装置，包括壳体、试验岩心和岩心夹持机构，壳体的底端封闭、顶端敞口，壳体内设置有内腔，岩心夹持机构包括端盖压帽、入口接头、出口接头及用于裹包试验岩心的金属密封套管，端盖压帽设置在壳体的顶端，金属密封套管置于壳体的内腔中，试验岩心置入金属密封套管内，入口接头穿过端盖压帽后,入口接头的底端置入金属密封套管的上部，入口接头的顶端位于端盖压帽的上方，出口接头的顶端置入金属密封套管的下部。本发明还提供了一种利用上述高温岩心夹持装置进行实验的方法。利用本发明能够模拟地层工况，测试岩心的渗流及应变等特性，及时了解井下作业对地层的作用能力。

主权项

1.一种利用高温岩心夹持装置进行实验的方法，高温岩心夹持装置，包括壳体、试验岩心和岩心夹持机构，壳体的底端封闭、顶端敞口，壳体内设置有内腔，岩心夹持机构包括端盖压帽、入口接头、出口接头及用于裹包试验岩心的金属密封套管，端盖压帽设置在壳体的顶端，金属密封套管置于壳体的内腔中，试验岩心置入金属密封套管内，入口接头穿过端盖压帽后,入口接头的底端置入金属密封套管的上部，入口接头的顶端位于端盖压帽的上方，出口接头的顶端置入金属密封套管的下部；所述端盖压帽的一侧沿端盖压帽的径向开设有围压接口，端盖压帽的另一侧沿端盖压帽的径向开设有出液口，且端盖压帽内还分别开设有与围压接口相连通的围压加注通道以及与出液口相连通的出液通道，围压接口通过围压加注通道与壳体的内腔相连通；入口接头的上部设置有进液口和排气口，入口接头内设置有与进液口相连通的进液通道以及与排气口相连通的排气通道，进液通道的底端与排气通道的底端均与金属密封套管相连通；出口接头的底端设置有排液口，出口接头内设置有与排液口相连通的排液通道，排液通道与金属密封套管相连通，排液口通过设置在壳体内腔中的内连接管与上述出液通道相连通；所述端盖压帽上开设有偏心孔，入口接头从偏心孔内穿过后，入口接头的底端置入金属密封套管内；所述入口接头的底端设置有与金属密封套管的内径相适配的入口接头外锥台，入口接头外锥台置入金属密封套管的内部，端盖压帽的底部设置有与金属密封套管的内径相适配的端面凸台，端面凸台置入金属密封套管的顶部，端面凸台位于入口接头外锥台的上方，且端面凸台与入口接头外锥台之间设置有第一密封环；所述岩心夹持机构还包括压紧堵头和下压紧环，压紧堵头和下压紧环均套置在出口接头的外侧，且压紧堵头位于下压紧环的上方，拧紧下压紧环使压紧堵头压实在金属密封套管处；压紧堵头的顶端设置有与金属密封套管的内径相适配的上凸台，上凸台置入金属密封套管的底部，出口接头的顶端设置有与金属密封套管的内径相适配的出口接头外锥台，出口接头外锥台置入金属密封套管的内部，出口接头外锥台位于上凸台的上方，且出口接头外锥台与上凸台之间设置有第二密封环；其特征在于，包括以下实验步骤：步骤1，组装所述高温岩心夹持装置，该组装过程包括如下步骤：试验岩心与金属密封套管的密封安装：用柔软棉布将金属密封套管的内部清理干净，然后将上紧固环套置在金属密封套管的上部外侧，将下紧固环套置在金属密封套管的下部外侧；将试验岩心的外表面清理干净，在试验岩心的外表面上均匀涂抹密封胶，且不得将密封胶涂抹在试验岩心的上、下端面上，之后将试验岩心塞入金属密封套管内，使金属密封套管上部和下部的留存空间长度相等；入口接头与金属密封套管的安装：将第一密封环套置在入口接头的底部，并将入口接头的底端连同第一密封环一起塞入金属密封套管内，使第一密封环完全进入上紧固环的内部，即第一密封环的膨胀完全由上紧固环控制；之后，将入口接头插入端盖压帽的偏心孔内，旋紧上压紧环至端盖压帽的上端面；出口接头与金属密封套管的安装：将第二密封环套置在出口接头的顶部，并将出口接头的顶端连同第二密封环一起塞入金属密封套管内，使第二密封环完全进入下紧固环的内部，即第二密封环的膨胀完全由下紧固环控制；之后，将岩心夹持机构放置在岩心安装支架上，使端盖压帽平放在侧板的上端面上，调整岩心夹持机构相对岩心安装支架的位置，以保证端盖压帽始终与侧板平稳接触，且出口接头的中轴线与丝杠的中轴线处于同一条直线上；操作扳手杆，带动丝杠旋转，使丝杠的下端面与出口接头紧密接触；一手用扳手卡住出口接头，一手用工具拧紧下压紧环，使压紧堵头的上凸台压入金属密封套管内；步骤2，上述操作完成后，以管线或光滑圆柱体沿金属密封套管纵向滑动，循环一周，排出试验岩心与金属密封套管之间的空气，让密封胶与金属密封套管、试验岩心充分接触，密切贴合，实现试验岩心与金属密封套管的周向密封，避免壁窜；步骤3，向壳体内部灌入适量的水，将岩心夹持机构装入壳体内，以有少量水溢出为宜，对好端盖压帽的密封槽与壳体的密封凸台；等密封胶候凝时间一过，连接相应的实验管线，将上述高温岩心夹持装置放入加热炉即可试验。