[发明专利]一种可模拟倾斜地层的岩心制作装置及方法

权利要求书

1.一种可模拟倾斜地层的岩心制作装置，其特征在于，该装置包括楔形组合模具、震动底座、可控压实系统和电脑监测系统；

所述的楔形组合模具由第一级模具(5)、第二级模具(6)、第三级模具(7)、第四级模具(8)和边缘定位插销(13)构成；楔形组合模具由第一级模具(5)、第二级模具(6)、第三级模具(7)、第四级模具(8)自下而上组装而成，各级模具均为斜空心圆柱体且内外径均相同，各级模具之间通过边缘定位插销(13)固定连接，边缘定位插销(13)在圆周方向相互成90°固定于各级模具的连接处；第一级模具(5)下端通过螺栓(3)与底座板(4)固定，第一级模具(5)、第二级模具(6)第三级模具(7)和第四级模具(8)的楔形面均与水平面成一定的夹角，夹角范围取0-30°；

所述的震动底座由底座板(4)、支撑脚(1)和震动电机(2)构成；

所述的可控压实系统由可升降支架(16)、压杆(10)、压力输出器(11)、压板(9)和压力传感器(12)构成；

所述的电脑监测系统由计算机(15)和线缆(14)构成。

2.如权利要求1所述的一种可模拟倾斜地层的岩心制作装置，其特征在于，所述的可升降式支架(16)下端通过螺栓固定于底座板(4)上，压力输出器(11)固定于可升降式支架(16)的上端，压力输出器(11)通过压杆(10)与压板(9)连接，压杆(10)的表面贴有压力传感器(12)，压力传感器可以测定输出压力的大小，压板(9)的直径与楔形模具的内径相等。

3.如权利要求1所述的一种可模拟倾斜地层的岩心制作装置，其特征在于，所述的底座板(4)通过四个相互垂直的支撑脚(1)支撑，震动电机(2)固定于底座板(4)的下端中心，振动电机(2)的震动强度可调节。

4.如权利要求1所述的一种可模拟倾斜地层的岩心制作装置，其特征在于，所述的计算机(15)可以通过线缆(14)控制和监测压力输出器(11)输出压力的大小，在装置运行过程中可随时控制和监测装置的运行状况。

5.采用如权利要求1所述的一种可模拟倾斜地层的岩心制作装置进行岩心制作时的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：按比例称取第一级模具所需的填充材料，搅拌均匀，按第一级步骤依次准备第二级模具、第三级模具和第四级模具所需的填充材料；

步骤2：将准备好的第一级模具填充材料填入第一级模具(5)中，填满后用刮片沿截面将填充表面刮平，启动震动电机(2)将填充材料震动紧实，静置1小时，在第一级模具(5)填充材料的表面加上粘结剂，以便于各级填充材料之间连接更紧固，将第二级模具(6)用边缘定位插销(13)固定到第一级模具(5)上，继续第二级模具(6)填充，填充方法与第一级模具(5)类似，按上步骤依次填充第三级模具(7)和第四级模具(8)，直到所有级别的模具都填充完；

步骤3：启动震动电机(2)将所有模具内填充完毕的材料震动紧实，然后启动压力输出器(11)，压力输出器(11)通过压板(9)对装配在模具内的岩心材料进行加压，压力大小可通过计算机(15)进行调节，加载2-3天后进行卸压；

步骤4：卸压后，将装置静置24小时左右，从上至下依次拆卸定位插销(14)，依次拆卸模具，取出所制得的模拟倾地层的岩心。