本發(fā)明涉及油田化學(xué)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種全直徑巖心夾持器及全直徑巖心酸化模擬裝置。

背景技術(shù)：

在碳酸鹽巖油氣藏的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，基質(zhì)酸化和酸壓是其主要的改造和増產(chǎn)方式。酸壓是將酸液擠入裂縫和地層，或交替擠入壓裂液和酸，從而形成裂縫來(lái)提高地層的滲透性。而基質(zhì)酸化主要應(yīng)用在近井筒地帶解堵，它通過(guò)產(chǎn)生深穿透酸蝕蚓孔，在井筒附近形成溝通原始地層的高導(dǎo)流通道，降低表皮系數(shù)，促進(jìn)油氣生產(chǎn)。

酸蝕蚓孔生長(zhǎng)及其形態(tài)的準(zhǔn)確表征，是碳酸鹽巖基質(zhì)酸化增產(chǎn)機(jī)理研究中的基礎(chǔ)問(wèn)題。目前，多采用蚓孔模擬裝置來(lái)進(jìn)行機(jī)理研究。，而巖心夾持器是使用頻次相對(duì)較高的關(guān)鍵設(shè)備。但是，現(xiàn)有的巖心夾持器的密封性能差，不能夠充分地模擬地層壓力下酸巖反應(yīng)真實(shí)情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的在于提供一種全直徑巖心夾持器，通過(guò)提高其密封性能，以模擬地層的真實(shí)情況。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種全直徑巖心酸化模擬裝置，利用能夠更加真實(shí)地反映地層情況，使得全直徑巖心處于接近實(shí)際地層的模擬環(huán)境中，以便獲得更加真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種全直徑巖心夾持器，包括加熱套筒、巖心夾持組件，巖心夾持組件設(shè)置于加熱套筒內(nèi)。

其中，巖心夾持組件包括筒體、第一密封件、第二密封件以及由彈性材料制作而成且兩端設(shè)置有開(kāi)口的防腐膠套管。防腐膠套管設(shè)置有用于容納全直徑巖心的容納腔，且防腐膠套管設(shè)置于筒體內(nèi)。

巖心夾持組件中的第一密封件、第二密封件均伸入防腐膠套管的容納腔內(nèi)，擠壓防腐膠套管、并封閉防腐膠套管兩端的開(kāi)口。第一密封件、第二密封件分別與筒體的兩端連接，第一密封件設(shè)置有第一輸送孔道，第二密封件設(shè)置有第二輸送孔道，第一輸送孔道、第二輸送孔道均與容納腔連通并形成流體通道。

優(yōu)選地，防腐膠套管包括柱形部、第一錐形部以及第二錐形部。柱形部的兩端分別與第一錐形部、第二錐形部連接。第一錐形部的直徑大于柱形部的直徑，第二錐形部的直徑大于柱形部的直徑。

優(yōu)選地，筒體的內(nèi)壁與柱形部的外壁圍設(shè)形成圍壓密封腔，筒體設(shè)置有與圍壓密封腔連通的加壓孔。

優(yōu)選地，第一密封件包括第一法蘭、第一堵頭以及第一固定套環(huán)。第一堵頭包括相互連接的第一連接部和第一輸送部。第一輸送孔道設(shè)置于第一堵頭，并穿過(guò)第一連接部和第一輸送部。第一法蘭與筒體連接。第一連接部與第一錐形部連接。第一固定套環(huán)套接于第一輸送部。

第二密封件包括第二法蘭、第二堵頭以及第二固定套環(huán)。第二堵頭包括相互連接的第二連接部和第二輸送部。第二輸送孔道設(shè)置于第二堵頭，并穿過(guò)第二連接部和第二輸送部。第二法蘭與筒體連接。第二連接部與第二錐形部連接。第二固定套環(huán)套接于第二輸送部。

優(yōu)選地，第一固定套環(huán)與第一輸送部過(guò)盈配合或螺紋連接。第二固定套環(huán)與第二輸送部過(guò)盈配合或螺紋連接。

優(yōu)選地，第一密封件還包括：第一密封圈。第二密封件還包括：第二密封圈。第一錐形部設(shè)置有與第一密封圈匹配的第一環(huán)形槽。第二錐形部設(shè)置有與第二密封圈匹配的第二環(huán)形槽。第一密封圈位于第一環(huán)形槽內(nèi)且分別與筒體、第一錐形部擠壓接觸。第二密封圈位于第二環(huán)形槽內(nèi)且分別與筒體、第二錐形部擠壓接觸。

優(yōu)選地，全直徑巖心夾持器還包括：第一堵頭墊片和第二堵頭墊片。全直徑巖心的兩個(gè)端面分別與第一堵頭墊片和第二堵頭墊片接觸。第一堵頭墊片設(shè)置有多個(gè)第一墊片通孔；第二堵頭墊片設(shè)置有多個(gè)第二墊片通孔，且多個(gè)第一墊片通孔、多個(gè)第二墊片通孔均與容納腔連通。

優(yōu)選地，第一堵頭墊片具有相對(duì)設(shè)置的第一上端接觸面層和第一下端接觸面層。第一下端接觸面層與全直徑巖心接觸。第一下端接觸面層設(shè)置有多個(gè)與第一墊片通孔連通的第一墊片凹槽。多個(gè)第一墊片通孔均貫穿第一上端接觸面層和第一下端接觸面層。

第二堵頭墊片具有相對(duì)設(shè)置的第二上端接觸面層和第二下端接觸面層。第二上端接觸面層與全直徑巖心接觸。第二上端接觸面層設(shè)置有多個(gè)與第二墊片通孔連通的第二墊片凹槽。多個(gè)第二墊片通孔均貫穿第二上端接觸面層和第二下端接觸面層。

本發(fā)明還提供了一種全直徑巖心酸化模擬裝置，包括上述的全直徑巖心夾持器。

優(yōu)選地，全直徑巖心酸化模擬裝置還包括：酸液注入單元、酸液循環(huán)單元、監(jiān)控單元以及注入成型單元。其中，酸液注入單元用于通過(guò)第一輸送孔道向容納腔注入酸液。酸液循環(huán)單元用于通過(guò)第二輸送孔道將容納腔內(nèi)的酸液排出。注入成型單元用于通過(guò)第一輸送孔道向容納腔注入合金流體。監(jiān)控單元用于檢測(cè)容納腔內(nèi)的溫度和壓力。

優(yōu)選地，監(jiān)控單元包括用于控制酸液注入單元、酸液循環(huán)單元以及注入成型單元的控制器。

上述方案的有益效果：

本發(fā)明提供的全直徑巖心夾持器，利用防腐膠套管與第一密封件、第二密封件配合，防腐膠套管受到擠壓從而變形使得防腐膠套管的容納腔進(jìn)行密閉，使容納腔內(nèi)的壓力更易控制，且不會(huì)發(fā)生漏液的問(wèn)題。其次，防腐膠套管和第一密封件、第二密封件形成的流體通道便于流體的輸送和排除，可以進(jìn)行各種測(cè)試。加熱套筒的使用則可以進(jìn)行使得全直徑巖心夾持器可進(jìn)行高溫、高壓的試驗(yàn)。采用具有上述全直徑巖心的夾持器的全直徑巖心酸化模擬裝置，可以準(zhǔn)確地模擬全直徑巖心在地層中的真實(shí)情況，從而獲得更加準(zhǔn)確、真實(shí)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以便指導(dǎo)對(duì)地層中的物質(zhì)的開(kāi)采工作。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的全直徑巖心夾持器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了圖1提供的全直徑巖心夾持器中的巖心加持組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示出了圖1提供的全直徑巖心夾持器中的防腐膠套管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種防腐膠套管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的第一錐形套的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的設(shè)置有圖5所示的第一錐形套的巖心夾持組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種全直徑巖心夾持器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8示出了圖7提供的全直徑巖心夾持器中的第一堵頭墊片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的全直徑巖心酸化模擬裝置的原理框圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的全直徑巖心酸化模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

全直徑巖心夾持器100、100a；加熱套筒101；支架102；第一旋轉(zhuǎn)臂103；第二旋轉(zhuǎn)臂104；巖心夾持組件105、105a；筒體106；第一法蘭107；第一固定套環(huán)108；第一堵頭109；第一密封件110、110a；第二法蘭111；第二固定套環(huán)112；第二堵頭113；第二密封件114、114a；第二連接部115；第二輸送部116；第一連接部119；第一輸送部120；第一輸送孔道121；第二輸送孔道122；防腐膠套管123、123a；圍壓密封腔124；容納腔125；第一錐形部126、126a；第二錐形部127、127a；開(kāi)口128；柱形部129；第一環(huán)形槽130；第二環(huán)形槽131；第一錐形套132；上端柱形部133；上端錐形部134；第二錐形套135；第一堵頭墊片141；第一下端接觸面層142；第二堵頭墊片143；第二上端接觸面層144；第一墊片通孔145；第一墊片凹槽146；全直徑巖心酸化模擬裝置200；監(jiān)控單元201；酸液循環(huán)單元202；注入成型單元203；酸液注入單元204；廢液池301；回壓閥302；回壓泵303；注入泵304；注入反應(yīng)釜305；加熱系統(tǒng)306；高壓反應(yīng)釜307；多通管308；壓力表309；高壓恒速注入泵401。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

參閱圖1、圖2，本實(shí)施例提供了一種全直徑巖心夾持器100，包括：加熱套筒101、巖心夾持組件105以及支架102，巖心夾持組件105設(shè)置于加熱套筒101內(nèi)。

其中，加熱套筒101為全直徑巖心夾持器100提供熱能，以便對(duì)全直徑巖心進(jìn)行加熱，模擬高溫環(huán)境。加熱套筒101可以采用加熱絲的方式對(duì)巖心夾持組件105進(jìn)行加熱，即加熱套筒101內(nèi)設(shè)置柱形的螺旋繞設(shè)的電阻絲，巖心夾持組件105中的受熱結(jié)構(gòu)位于電阻絲形成的柱形空間內(nèi)。

進(jìn)一步地，加熱套筒101的外壁由隔熱材料制作而成，如隔熱鋁合金。為了增加加熱套筒101的強(qiáng)度、提高使用壽命，加熱套筒101采用多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，例如，外層采用不銹鋼、內(nèi)層由隔熱材料(如陶瓷)制作而成，電阻絲繞設(shè)在內(nèi)層。

本實(shí)施例中，加熱套筒101為圓柱形，巖心夾持組件105設(shè)置在加熱套筒101內(nèi)?？梢岳斫獾氖?，加熱套筒101也可以是其他形狀，例如棱柱形、長(zhǎng)方體形或其他異性結(jié)構(gòu)，以能夠容納巖心夾持組件105，防止巖心夾持組件105受到外界破壞為宜。

請(qǐng)?jiān)俅螀㈤唸D1，支架102具有第一旋轉(zhuǎn)臂103和第二旋轉(zhuǎn)臂104，第一旋轉(zhuǎn)臂103、第二旋轉(zhuǎn)臂104分別與加熱套筒101轉(zhuǎn)動(dòng)連接，從而使得全直徑巖心夾持器100可在相對(duì)于豎直方向上發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，以便模擬不同姿態(tài)下的全直徑巖心中酸液的流動(dòng)情況。

巖心夾持組件105為全直徑巖心提供了存放和化學(xué)反應(yīng)場(chǎng)所。請(qǐng)?jiān)俅螀㈤唸D2，具體地，巖心夾持組件105包括筒體106、第一密封件110、第二密封件114以及由彈性材料制作而成且兩端設(shè)置有開(kāi)口128的防腐膠套管123。

其中，筒體106可用于對(duì)防腐膠套進(jìn)行保護(hù)，并且傳遞熱量。本實(shí)施例中，筒體106為圓柱形，其也可以設(shè)計(jì)為棱柱形、長(zhǎng)方體形等形狀，可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行選擇，本發(fā)發(fā)明不對(duì)其具體結(jié)構(gòu)作限定。

如圖2所示，防腐膠套管123設(shè)置有用于容納全直徑巖心的容納腔125，防腐膠套管123設(shè)置于筒體106內(nèi)。第一密封件110、第二密封件114均伸入容納腔125內(nèi)，并擠壓封閉防腐膠套管123兩端的開(kāi)口128。第一密封件110、第二密封件114還分別與筒體106的兩端連接。第一密封件110設(shè)置有第一輸送孔道121，第二密封件114設(shè)置有第二輸送孔道122，第一輸送孔道121、第二輸送孔道122均與容納腔125連通并形成流體通道。

本實(shí)施例中，防腐膠套管123為圓柱形結(jié)構(gòu)，且兩端均設(shè)置有開(kāi)口128。防腐膠套管123的容納腔125與開(kāi)口128連通。由于防腐膠套管123由彈性材料制作而成，其具有一定的形變能力，在外力擠壓作用下收縮從而與施力物體形成緊密接觸。第一密封件110、第二密封件114伸入容納腔125內(nèi)，通過(guò)對(duì)防腐膠套管123的擠壓，在筒體106的支撐下，防腐膠套管123與第一密封件110、第二密封件114形成緊密的接觸，且同時(shí)將防腐膠套管123兩端的開(kāi)口128封閉。

防腐膠套管123和第一密封件110、第二密封件114以及筒體106配合，從而使容納腔125形成了一個(gè)相對(duì)封閉的空間。外界輸送設(shè)備可通過(guò)第一輸送孔道121將酸液或者其他流體注入容納腔125內(nèi)，與全直徑巖心接觸作用，并且適時(shí)地通過(guò)第二輸送孔道122將酸液或者其他流體排出。此外，還可以根據(jù)需要，在將酸液注入容納腔125的同時(shí)，進(jìn)行加熱操作，以便使處于容納腔125內(nèi)的全直徑巖心處于一個(gè)高溫、高壓的環(huán)境，形成更加真實(shí)的模擬場(chǎng)景。

參閱圖3，防腐膠套管123優(yōu)選包括柱形部129、第一錐形部126以及第二錐形部127。柱形部129的兩端分別與第一錐形部126、第二錐形部127連接。第一錐形部126的直徑大于柱形部129的直徑，第二錐形部127的直徑大于柱形部129的直徑。

由于第一錐形部126的直徑大于柱形部129的直徑，因而筒體106和第一密封件110對(duì)第一錐形部126擠壓作用力更強(qiáng)，從而筒體106、第一密封件110與第一錐形部126之間的接觸更加緊密，密封性能更好。相應(yīng)地，第一密封件110與第一錐形部126之間的接觸也更加緊密。

為了使位于容納腔125內(nèi)的全直徑巖心受到的壓力更加穩(wěn)定和均勻，筒體106的內(nèi)壁與柱形部129的外壁圍設(shè)形成如圖2所示的圍壓密封腔124，即柱形部129的外壁與筒體106的內(nèi)壁之間形成間隙。

通過(guò)向圍壓密封腔124注入液壓流體或者其他的加壓方式，可以使得防腐膠套管123受到持續(xù)、穩(wěn)定且可控的壓力作用，使得全直徑巖心受到的壓力更加精準(zhǔn)，從而有利于提高模擬試驗(yàn)的可控性和精確性。另外，由于第一密封件110和筒體106對(duì)第一錐形部126的擠壓作用，以及第二密封件114和筒體106對(duì)第二錐形部127的擠壓作用，圍壓密封腔124的密封性也大大提高，可以避免施加圍壓時(shí)液壓流體滲漏的情況發(fā)生。

針對(duì)通過(guò)注入液壓流體的方式來(lái)提供圍壓的情況，筒體106還設(shè)置有與圍壓密封腔124連通的加壓孔(圖未示出)，以便通過(guò)該加壓孔注入液壓流體。

請(qǐng)?jiān)俅螀㈤唸D2，本實(shí)施例中，第一密封件110包括第一法蘭107、第一堵頭109以及第一固定套環(huán)108。第一堵頭109包括相互連接的第一連接部119和第一輸送部120。第一密封件110的第一輸送孔道121設(shè)置于第一堵頭109，并穿過(guò)第一連接部119和第一輸送部120。第二密封件114包括第二法蘭111、第二堵頭113以及第二固定套環(huán)112。第二堵頭113包括相互連接的第二連接部115和第二輸送部116。第二密封件114的第二輸送孔道122設(shè)置于第二堵頭113，并穿過(guò)第二連接部115和第二輸送部116。

本實(shí)施例中，第一密封件110的結(jié)構(gòu)與第二密封件114的結(jié)構(gòu)相同，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，第一密封件110的結(jié)構(gòu)與第二密封件114的結(jié)構(gòu)也可以不同。

第一密封件110、第二密封件114與筒體106連接方式如下：

第一堵頭109的第一連接部119伸入第一錐形部126內(nèi)與防腐膠套管123連接。第一堵頭109的第一輸送部120套設(shè)于第一固定套環(huán)108內(nèi)。第一固定套環(huán)108、第一輸送部120穿過(guò)第一法蘭107的法蘭孔，且第一法蘭107與筒體106連接。第二堵頭113的第二連接部115伸入第二錐形部127內(nèi)與防腐膠套管123連接。第二堵頭113的第二輸送部116套設(shè)于第二固定套環(huán)112內(nèi)。第二固定套環(huán)112、第二輸送部116穿過(guò)第二法蘭111的法蘭孔，且第二法蘭111與筒體106連接。

本實(shí)施例中，第一法蘭107與筒體106、第二法蘭111與筒體106均采用螺栓實(shí)現(xiàn)連接，以便在必要時(shí)拆卸巖心夾持組件105。為了進(jìn)一步提高巖心夾持組件105的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和各連接部位的緊密性，第一固定套環(huán)108與第一輸送部120可以采用過(guò)盈配合或螺紋連接；且相應(yīng)地，第二固定套環(huán)112套與第二輸送部116過(guò)盈配合或螺紋連接。螺紋連接的方式，可以方便拆卸和安裝以及設(shè)備的更換、檢修。過(guò)盈配合則可以使得連接的密封性更好，同時(shí)使第一堵頭109、第二堵頭113更不易發(fā)生松動(dòng)，也減小了其相對(duì)于防腐膠套管123之間的相對(duì)滑移，減小容納腔125內(nèi)的體積變化，從而也降低對(duì)容納腔125內(nèi)的壓力的干擾。

如上述，通過(guò)第一堵頭109的第一連接部119與防腐膠套管123的第一錐形部126通過(guò)擠壓緊密接觸、第二堵頭113的第二連接部115與防腐膠套管123的第二錐形部127通過(guò)擠壓緊密接觸，可以提高容納腔125的封閉性。

進(jìn)一步地，作為一種優(yōu)選的方案，第一密封件110還包括第一密封圈(圖未示出)。防腐膠套管123a中的第一錐形部126a設(shè)置有與第一密封圈匹配的如圖4所示的第一環(huán)形槽130。第一密封圈位于第一環(huán)形槽130內(nèi)且分別與筒體106、第一錐形部126a擠壓接觸。相應(yīng)地，第二密封件114還包括第二密封圈。第二錐形部127a設(shè)置有與第二密封圈匹配的第二環(huán)形槽131。第二密封圈位于第二環(huán)形槽131內(nèi)且分別與筒體106、第二錐形部127a擠壓接觸。

參閱圖5、圖6，作為另一種優(yōu)選的方案，巖心夾持組件105a中的第一密封件110a還包括第一錐形套132。第一錐形套132包括相互上端柱形部133和上端錐形部134。第一錐形套132還具有貫穿上端固定部、上端錐形部134的第一套孔。第一堵頭109的第一連接部119，防腐膠套管123的第一錐形部126伸入第一套孔內(nèi)，且第一錐形部126與上端錐形部134的內(nèi)壁接觸，第一連接部119與上端柱形部133的內(nèi)壁接觸。

相應(yīng)地，巖心夾持組件105a中的第二密封件114a還包括第二錐形套135，第二錐形套135包括相互下端柱形部和下端錐形部。第二錐形套135還具有貫穿下端固定部、下端錐形部的第二套孔。第二堵頭113的第二連接部115，防腐膠套管123的第二錐形部127伸入第二套孔內(nèi)，且第二錐形部127與下端錐形部的內(nèi)壁接觸，第二連接部115與下端柱形部的內(nèi)壁接觸。

本實(shí)施例中，第一錐形套132的結(jié)構(gòu)與第二錐形套135的結(jié)構(gòu)相同，第二錐形套135中未提及的部分請(qǐng)參閱第一錐形套132。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，第一錐形套132的結(jié)構(gòu)與第二錐形套135的結(jié)構(gòu)也可以不同。第一錐形套132的設(shè)置使得第一堵頭109與第一錐形部126a之間的連接更加牢固和緊密，從而可以避免發(fā)生漏液或者兩者相互脫離的情況。同樣地，第二錐形套135的設(shè)置同樣使得第二堵頭113與第二錐形部127a之間的連接更加牢固和緊密，從而可以避免發(fā)生漏液、相脫離的情況

參閱圖7，本發(fā)明還提供了另一種全直徑巖心夾持器100a，其與全直徑巖心夾持器100的主要區(qū)別在于，全直徑巖心夾持器100a還包括：第一堵頭墊片141和第二堵頭墊片143。全直徑巖心位的兩個(gè)端面分別與第一堵頭墊片141和第二堵頭墊片143接觸。利用第一堵頭墊片141和第二堵頭墊片143可改變?nèi)菁{腔125的體積，以便針對(duì)不同的體積的全直徑巖心進(jìn)行試驗(yàn)，

參閱圖8，基于輸運(yùn)酸液等的流體的需要，第一堵頭墊片141設(shè)置有多個(gè)第一墊片通孔145，第二堵頭墊片143設(shè)置有多個(gè)第二墊片通孔，多個(gè)第一墊片通孔145、多個(gè)第二墊片通孔均與容納腔125連通。

本實(shí)施例中，第一墊片通孔145的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，第二墊片通孔的個(gè)數(shù)也為兩個(gè)，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，第一墊片通孔145、第二墊片通孔的個(gè)數(shù)也可以是1個(gè)、3個(gè)、或者4個(gè)等等，且第一墊片通孔145、第二墊片通孔的個(gè)數(shù)可以相同也可不同，根據(jù)具體的需要進(jìn)行選擇設(shè)置。當(dāng)?shù)谝粔|片通孔145、第二墊片通孔的個(gè)數(shù)均大于1個(gè)時(shí)，可以起到使防腐膠套管123的容納腔125內(nèi)的酸液等流體形成循環(huán)的效果，有利于全直徑巖心與酸液之間充分接觸、反應(yīng)。

參閱圖8，第一堵頭墊片141具有相對(duì)設(shè)置的第一上端接觸面層和第一下端接觸面層142。第一下端接觸面層142與全直徑巖心接觸。第一下端接觸面層142設(shè)置有多個(gè)與第一墊片通孔145連通的第一墊片凹槽146(本實(shí)施例中為10個(gè))，多個(gè)第一墊片通孔145均貫穿第一上端接觸面層和第一下端接觸面層142。

相應(yīng)地，第二堵頭墊片143具有相對(duì)設(shè)置的第二上端接觸面層144和第二下端接觸面層，第二上端接觸面層144與全直徑巖心接觸，第二上端接觸面層144設(shè)置有多個(gè)與第二墊片通孔連通的第二墊片凹槽(本實(shí)施例中為10個(gè))，多個(gè)第二墊片通孔均貫穿第二上端接觸面層144和第二下端接觸面層。

多個(gè)第一墊片凹槽146、多個(gè)第二凹槽墊片以及多個(gè)第一墊片通孔145、多個(gè)第二墊片通孔的配合，使得酸液在容納腔125內(nèi)形成循環(huán)，并且還可以是酸液在全直徑巖心中的運(yùn)動(dòng)方向更加多樣，例如，可以相對(duì)于全直徑巖心的軸向和徑向流動(dòng)，以便使全直徑巖心能夠與酸液更充分地接觸、反應(yīng)。例如，由于第一下端接觸面層142與全直徑巖心接觸，當(dāng)流體從第一墊片通孔145注入后，流體可沿著第一墊片凹槽146在第一堵頭墊片141的徑向流動(dòng)，同時(shí)還向全直徑巖心中滲透、流動(dòng)。

本實(shí)施例中，第一堵頭墊片141的結(jié)構(gòu)和第二堵頭墊片143的結(jié)構(gòu)相同，第二堵頭墊片143未提及處，請(qǐng)參閱如圖8所述的第一堵頭墊片141的結(jié)構(gòu)。

綜上，本發(fā)明實(shí)施例提供的全直徑巖心夾持器100具有較好的密封性能，且可以滿足酸液在全直徑巖心中的徑向流動(dòng)和軸向流動(dòng)。各種與測(cè)試流體相接觸的零部件可采用哈氏合金制作而成，以提高使用壽命。

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的全直徑巖心酸化模擬裝置200的原理框圖。全直徑巖心酸化模擬裝置200設(shè)置有本實(shí)施例提供的全直徑巖心夾持器100a。全直徑巖心酸化模擬裝置200包括全直徑巖心夾持器100、酸液注入單元204、酸液循環(huán)單元202、監(jiān)控單元201以及注入成型單元203。

其中，酸液注入單元204用于通過(guò)第一密封件110的第一輸送孔道121向容納腔125注入酸液。酸液循環(huán)單元202用于通過(guò)第二密封件114的第二輸送孔道122將容納腔125內(nèi)的酸液排出。注入成型單元203用于通過(guò)第一輸送孔道121向容納腔125注入合金流體，監(jiān)控單元201用于檢測(cè)容納腔125內(nèi)的溫度和壓力。為了提高上述全直徑巖心酸化模擬裝置的使用的自動(dòng)化程度，監(jiān)控單元201包括用于控制酸液注入單元204、酸液循環(huán)單元202以及注入成型單元203的控制器。

具體地，參閱圖10，酸液注入單元204通過(guò)管道、閥門與第一密封件110連接。酸液注入單元204具有注入泵304和用于存儲(chǔ)酸液的注入反應(yīng)釜305。注入泵304用于將注入反應(yīng)釜305中的酸液通過(guò)管道經(jīng)由第一輸送通道注入容納腔125內(nèi)。

酸液循環(huán)單元202通過(guò)管道、閥門與第二密封件114連接。酸液循環(huán)單元202具有廢液池301、回壓閥302以及回壓泵303?；貕洪y302設(shè)置在全直徑巖心夾持器100和回壓泵303之間，用于控制全直徑巖心夾持器100和回壓泵303之間的連通。酸液循環(huán)單元202的使用可保證酸液有效在全直徑巖心夾持器100中有效循環(huán)，通過(guò)酸液的不斷注入與排出，可以使全直徑巖心與新鮮的酸液更易接觸反應(yīng)。此外，由于酸液與全直徑巖心接觸反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，影響流體物質(zhì)的注入，從而干擾反應(yīng)或模擬試驗(yàn)。也可以用于控制酸液與全直徑巖心反應(yīng)生成的二氧化碳的排出。

注入成型單元203通過(guò)管道和閥門與第一密封件110連接，用于向容納腔125內(nèi)注入合金溶液。注入成型單元203具有高壓恒速注入泵401、高壓反應(yīng)釜307、加熱系統(tǒng)306。閥門設(shè)置在高壓反應(yīng)釜307和全直徑巖心夾持器100之間，用于控制高壓反應(yīng)釜307與全直徑巖心夾持器100之間的連通。加熱系統(tǒng)306設(shè)置在高壓反應(yīng)釜307上，用于加熱高壓反應(yīng)釜307內(nèi)的成型材料。高壓恒速注入泵401連接在高壓反應(yīng)釜307遠(yuǎn)離閥門的一端，用于將高壓反應(yīng)釜307內(nèi)的液體注入容納腔125內(nèi)。

監(jiān)控單元201具有溫度傳感器、壓差傳感器、操作臺(tái)、數(shù)據(jù)顯示器，并通過(guò)壓力表309顯示容納腔125內(nèi)的壓力值。溫度傳感器設(shè)置在全直徑巖心夾持器100上，通過(guò)數(shù)據(jù)線將溫度數(shù)據(jù)反饋回?cái)?shù)據(jù)顯示器，并通過(guò)操作臺(tái)控制容納腔125內(nèi)全直徑巖心的溫度。

為減少管道和閥門的設(shè)置，以簡(jiǎn)化全直徑巖心酸化模擬裝置200，便于維護(hù)和使用。注入成型單元203和酸液注入單元204可通過(guò)多通管308共用輸送管道。例如，多通管308為三通管，注入成型單元203、酸液注入單元204分別通過(guò)管道與多通管308其中兩個(gè)接頭連接，多通管308的第三個(gè)接頭通過(guò)管道與全直徑巖心夾持器100。

本發(fā)明提供的全直徑巖心酸化模擬裝置200具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)全直徑巖心夾持器100能夠揭示更大直徑巖心酸蝕反應(yīng)生成蚓孔的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。

2)該裝置還能夠用于堿液、地層水、聚合物等石油化工領(lǐng)域常見(jiàn)驅(qū)替藥劑的流動(dòng)實(shí)驗(yàn)。

3)采用酸液循壞系統(tǒng)，能夠有效循環(huán)酸液，保持鮮酸與模擬井筒接觸，在此基礎(chǔ)上，排除反應(yīng)生成二氧化碳；

4)裝置的機(jī)械化程度高，極大減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的安全與便捷。

需要注意的是：本發(fā)明提及全直徑巖心是指用取心技術(shù)從油(氣)層中取出的巖心，不經(jīng)過(guò)切割和劈分，整段用于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析測(cè)定有關(guān)參數(shù)的柱狀巖心。但是，本發(fā)明并不限定全直徑巖心夾持器的使用范圍，其可以用于對(duì)其他形式的巖心進(jìn)行試驗(yàn)操作。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。