[实用新型]一种岩心夹持器

说明书

技术领域

本实用新型属于石油钻井过程模拟领域，具体涉及一种岩心夹持器。

背景技术

岩心夹持器作为一种夹持和密封岩心、完成岩石渗透率、孔隙度测试或各种岩心驱替实验的专门装置，其主要功能是将待测或待试验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。其功能比较单一，主要集中于岩心测试用途。

CN 201120231959.8公开了一种岩心夹持器，其对在高压状态下岩心夹持器的温度变化对核磁共振探头线的影响进行了改进与修正；CN201120119207.2公开的多功能岩心夹持器，主要应用于测试岩心样品渗透率，同时可测试不同实验条件下不同含水的岩心电性参数；CN 200810243771.8公开了一种三轴向岩心夹持器，其能更好的模拟岩心在地层中的三维受力情况，相较以前的两轴向岩心夹持器有了较大的改进与完善；CN200920252535.2公开了一种卡盘式岩心夹持器，其主要在于三爪或四爪自定心卡盘的每个卡爪上安装弧形压块，几个弧形压块在空间上组成圆筒形，中间放置胶筒，当使用手柄旋紧卡盘时，弧形压块从周围向中心靠拢，从而使胶套紧抱岩心和堵头。该夹持器采用机械加压的方法替代液压或气压，结构简单、成本较低；CN201120201952.1公开的岩心裂缝可视化夹持器，在夹持器上加装了可视窗，并在可视窗上设有圆柱形摄像头架和摄像头，可通过摄像头看到岩心裂缝的形态变化，但其仅能在特定模拟的地层环境下，观察裂缝的开合状态；CN03267079.6公开了一种用于CT扫描的非均质多层岩心夹持器，该夹持器能实现实时在线监测非均质层内各个层段流体饱和度的沿程分布，也可观察到由于重力作用引起的层间窜流现象。

上述岩心夹持器通过实现针对岩心样品的相关实验，模拟、认识地层的原始环境，对石油钻完井具有较大的指导意义，但由于地层的复杂多样性，促使进一步开发岩心夹持器的新功能，使其能更加有效地模拟复杂地层特征，提高指导石油钻完井工作的准确性。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型提供了一种岩心夹持器，其能够模拟裂缝封堵与防返吐，实现了对堵漏浆正反向承压能力的评价、模拟高温高压条件下堵漏浆滤液侵入漏失地层的孔隙或裂缝后压力随时间与侵入深度的梯度变化情况，可对堵漏材料与漏失地层的配伍性做出科学的评价。

根据本实用新型，提供了一种岩心夹持器，包括：中空的夹持器外筒；置于夹持器外筒内的胶套；设置在所述胶套内的内置缝隙的双向模块；三通柱塞，其第一端置于胶套内并与双向模块中的缝隙相通、第二端与夹持器外筒连接；以及压力探测装置。

在上述岩心夹持器中，所述缝隙包括直缝或楔形缝。所述直缝或楔形缝可用于模拟不同的裂缝形态；如直缝模拟裂缝近井壁开启段，楔形缝模拟裂缝末端的闭合段。

在上述岩心夹持器中，所述压力探测装置包括夹持器外筒上的围压接头和传感器接头。在一个具体的实施例中，所述夹持器外筒的外壳上除固定有一个围压接头外，还可连接七个精密的（压力）传感器接头，所述传感器接头在筒体外壳上均匀分布。

在上述岩心夹持器中，在胶套上设置有与传感器接头连通的传感器接入口。所述胶套上的传感器接入口与夹持器外筒上传感器接头的数目相当。

在上述岩心夹持器中，所述双向模块上设有与所述传感器接入口配套的机构。在一个具体的实施例中，所述双向模块上具有容纳传感器接头的圆形开口，传感器接头穿过了胶套，试验时胶套在围压的作用下抱紧传感器接头外壁，确保传感器能够准确测量所述模块缝隙内压力的同时，阻止堵漏液在驱替压力作用下流出胶套外。

在上述岩心夹持器的一个具体的实施例中，通过围压接头测量夹持器中的围压，通过压力传感器接头测量不锈钢模块上裂缝中多个压力点的压力；所述压力传感器可将各点压力转换为电信号，通过电路采集板输入给计算机，由计算机完成对压力值的采集与处理；所述围压接头测定的压力通过计算机自动跟踪，维持高于驱替压力。

在上述岩心夹持器中，所述胶套为氟橡胶胶套，可以耐温、耐压。

在上述岩心夹持器的一个具体实施例中，所述柱塞的第二端通过螺纹与夹持器外筒连接。所述柱塞可由不锈钢等制成。

在上述岩心夹持器中，所述双向模块为双向不锈钢模块。