[发明专利]一种超高压高温岩心夹持器

说明书

技术领域

本发明涉及油气田勘探、开发领域所用岩心流动实验测试装置，具体是一种超高压高温岩心夹持器。

背景技术

在岩心流动实验测试过程中，为模拟异常高压油气田的地质条件，实验将在超高压高温条件下进行，现有的岩心夹持器一般工作压力不超过100MPa，并且目前夹持器套筒采用橡胶材料，高压下气体会渗入橡胶中，导致气体流量无法准确计量。此外，现有夹持器质量大，在精密天平上无法称量，不宜精确计算高压条件下的气体和液体的饱和度。

发明内容

为了完成超高压高温条件下流体（气体和液体）岩心流动实验，并且能够实现岩心夹持器的精密称量。

本发明需要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种超高压高温，自身重量较轻的岩心夹持器。

本发明的超高压高温岩心夹持器是这样实现的：

所述的夹持器包括岩心舱1、岩心舱1筒形空间的两端有被左压实螺帽7-1右压实螺帽7-2旋紧密封的左密封塞6-1右密封塞6-2；所述的左密封塞6-1右密封塞6-2外端分别有左内置式针形阀8-1和右内置式针形阀8-2；

所述的岩心舱1筒形空间内包括岩心2、堵头4和套筒3，所述的岩心2的两边各放置一个堵头4，堵头和岩心2紧密接触共同放置于岩心舱中的1筒形套筒3中；

所述的岩心舱1外壁有上内置式针形阀8-3和下内置式针形阀8-4。

在具体实施中，

所述的左内置式针形阀8-1和右内置式针形阀8-2为夹持器实验流体的入口和出口；

所述的堵头4内有水平贯通的中空堵头杆，堵头杆外端开口通过密封塞6内的左内置式针形阀8-1和右内置式针形阀8-2与夹持器实验流体的入口和出口接通。

所述的岩心舱1外壁有上内置式针形阀8-3和下内置式针形阀8-4，并且通过上阀门附件9-1及下阀门附件9-2与夹持器围压流体入口和排气口接通。

所述的套筒3和堵头4之间有左补偿垫片5-1和右补偿垫片5-2；每个补偿垫片的厚度为所述的左密封塞6-1右密封塞6-2之间的距离和所述的堵头和岩心2紧密接触距离之差的一半。所述的套筒外缘3和堵头4间的距离小于或等于1mm。

所述的夹持器的岩心舱、堵头、密封塞、压实螺帽、内置式针型阀及阀门附件均为钛合金；

所述的夹持器套筒3的材料为聚醚醚酮。

综上所述，本发明的超高压高温岩心夹持器阀门和密封做了独特的设计，并对夹持器主体和套筒材料进行筛选。

阀门设计：为了满足质量轻的要求，夹持器的4个阀门均采用内置式针形阀门，见附图1中组件8，最大程度的减轻了夹持器的质量。

套筒与堵头的密封设计：采用套筒与堵头的面接触密封。

堵头与密封塞的密封设计：堵头杆与密封塞间采用多重垫圈密封，见附图2。

夹持器主体材料的选择：由于钛合金具有耐高压耐高温并且质量轻的特点，因此选用钛合金材料作为夹持器的主体材料。

夹持器套筒材料的选择：采用聚醚醚酮为材料，它具有硬度高耐高温耐高压的特点，尤其是可以解决传统橡胶套筒高压气体渗入的问题，使岩心实验更为准确。

发明的效果显示，本岩心夹持器能够完成超高压高温条件下岩心流动实验，最高工作压力可达150MPa，实验耐压200MPa,最高温度250℃，并且质量仅有2600g，能够实现精密称量。

附图说明

图1是本发明的结构剖面示意图。

图2是本发明堵头与密封塞的密封示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的具体实施方式。

如图1所示：

本发明超高压高温岩心夹持器包括岩心舱1、2个密封塞、2个压实螺帽、2个阀门附件、4个内置式针形阀、堵头、套筒、补偿垫片。

具体实施如下：首先根据岩心长度选择合适长度的堵头；然后将岩心放入套筒中，套筒两边各放置一个堵头，利用外力使堵头和岩心紧密接触；切割套筒，使套筒外缘和堵头间的距离最大不超过1mm；加入补偿垫片，补偿垫片的厚度等于左密封塞右密封塞之间的距离和所述的堵头和岩心紧密接触距离之差的一半；堵头杆两端装上密封塞，并整体放入岩心舱中；最后岩心舱两端装上压实螺帽，采用工具上紧，完成了本岩心夹持器放置岩心的过程。

附图1中，左右两个内置式针型阀8号为夹持器实验流体的入口和出口，上下两个内置式针型阀8号分别为围压流体入口和排气口。