本實(shí)用新型涉及油氣田開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及用于研究孔喉尺度下微觀剩余油動(dòng)態(tài)分布表征及變化規(guī)律的一種用于CT掃描的巖心夾持器。

背景技術(shù)：

精確描述地層中剩余油的分布在油田開發(fā)中是一項(xiàng)很困難的工作。清楚了解地層孔隙結(jié)構(gòu)形態(tài)、顆粒性質(zhì)、流體分布以及兩相流體動(dòng)態(tài)運(yùn)移特征，是剩余油研究的基本方法，同時(shí)也是提高采收率的基礎(chǔ)。近年來，CT掃描技術(shù)被國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于油氣田開發(fā)領(lǐng)域。CT掃描技術(shù)可以對巖心進(jìn)行多尺度的結(jié)構(gòu)表征，同時(shí)不會(huì)對巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成損傷，該技術(shù)在石油工程領(lǐng)域的應(yīng)用，終于使精確獲得孔隙結(jié)構(gòu)及其流體分布的三維信息圖像成為了可能，特別是對于研究孔喉尺度下(精確到納米級別以下)微觀剩余油動(dòng)態(tài)分布表征及變化規(guī)律成為了一種可能。通過孔隙結(jié)構(gòu)的提取以及各相流體的分離，可以精確計(jì)算多孔介質(zhì)的孔隙度、滲透率、各相流體體積及表面積等特征參數(shù)，為剩余油動(dòng)態(tài)特征的研究提供極大的方便?，F(xiàn)階段經(jīng)常使用的CT掃描方法，大多數(shù)是在沒有巖芯夾持器的條件下對裸露巖芯進(jìn)行CT掃描，不能考慮高溫高壓等地層條件，識(shí)別結(jié)果的準(zhǔn)確性有待驗(yàn)證。

但是，現(xiàn)有的常規(guī)巖心夾持器并不能直接應(yīng)用在CT掃描技術(shù)上。首先，常規(guī)巖心夾持器材質(zhì)不能滿足使X射線的無衰減穿透的要求，無法對巖心掃描成像；其次，常規(guī)巖心夾持器的直徑做的不夠小，導(dǎo)致CT掃描的分瓣率很低，不能清楚識(shí)別孔喉內(nèi)剩余油的附存狀態(tài)，無法對剩余油的變化規(guī)律進(jìn)行研究；再次，現(xiàn)有的巖心夾持器不耐高溫，不能實(shí)現(xiàn)在高溫高壓條件下的穩(wěn)定掃描，也不能實(shí)現(xiàn)對夾持器內(nèi)溫度壓力的自動(dòng)控制。

鑒于此，本發(fā)明人根據(jù)多年從事本領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，研制出一種用于CT掃描的巖心夾持器，以期解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種用于CT掃描的巖心夾持器，能夠滿足在高溫高壓條件下進(jìn)行驅(qū)替實(shí)驗(yàn)并對巖心進(jìn)行穩(wěn)定的CT掃描。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出一種用于CT掃描的巖心夾持器，其中，所述巖心夾持器包括由內(nèi)向外依次套設(shè)并均為上下貫通筒狀體的橡膠套筒、碳纖維筒和電加熱套，所述橡膠套筒和所述碳纖維筒之間形成有環(huán)形的圍壓腔，所述圍壓腔內(nèi)設(shè)有熱電偶，所述熱電偶和所述電加熱套均與溫度控制器電連接，所述碳纖維筒的頂端密封連接有堵頭，所述碳纖維筒底端密封連接有底座，所述堵頭、所述底座和所述橡膠套筒的內(nèi)壁面圍合形成容納巖心的夾持腔，所述堵頭內(nèi)設(shè)有與所述夾持腔連通的液體流出孔，所述底座內(nèi)設(shè)有與所述夾持腔連通的液體注入孔和與所述圍壓腔連通的圍壓液注入孔。

如上所述的用于CT掃描的巖心夾持器，其中，所述碳纖維筒的頂端凸出于所述橡膠套筒并形成上接頭，所述堵頭呈柱狀并由上向下地插裝在所述上接頭內(nèi)，所述堵頭的外壁面與所述上接頭的內(nèi)壁面密封配合，所述堵頭的底端伸入所述橡膠套筒內(nèi)形成凸出部，所述液體流出孔由上向下地貫穿所述堵頭。

如上所述的用于CT掃描的巖心夾持器，其中，所述上接頭的內(nèi)壁上具有至少一條沿所述上接頭的周向設(shè)置的凸起，所述堵頭的外壁上設(shè)有與所述凸起對應(yīng)配合的凹槽，所述凸起卡合在所述凹槽內(nèi)，所述堵頭包括由上向下順序設(shè)置且密封連接的第一堵頭體和第二堵頭體，所述凹槽設(shè)置在所述第一堵頭體的外壁上，所述第二堵頭體的底端形成所述凸出部，所述第二堵頭體與所述碳纖維筒之間、所述第二堵頭體與所述第一堵頭體之間均設(shè)有密封圈。

如上所述的用于CT掃描的巖心夾持器，其中，所述碳纖維筒的底端凸出于所述橡膠套筒并形成下接頭，所述底座包括上底座和下底座，所述上底座具有上下貫通的安裝腔，所述下接頭套設(shè)在所述安裝腔內(nèi)并與所述上底座緊密貼合，所述下底座包括由上向下順序設(shè)置的封堵部和固定部，所述封堵部呈柱狀并插裝于所述下接頭內(nèi)，所述封堵部的頂端伸入所述橡膠套筒內(nèi)，所述封堵部的外壁與所述下接頭的內(nèi)壁密封配合，所述封堵部和所述下接頭之間設(shè)有密封圈，所述固定部相對于所述封堵部擴(kuò)徑，所述固定部與所述上底座能拆卸地連接。

如上所述的用于CT掃描的巖心夾持器，其中，所述液體注入孔和所述圍壓液注入孔均開設(shè)在所述下底座內(nèi)，所述液體注入孔的一端開口于所述封堵部的頂面并與所述夾持腔相連通，所述液體注入孔的另一端開口于所述固定部的側(cè)壁面，所述圍壓液注入孔的一端開口于所述封堵部的側(cè)壁面并與所述圍壓腔相連通，所述圍壓液注入孔的另一端開口于所述固定部的側(cè)壁面。

如上所述的用于CT掃描的巖心夾持器，其中，所述液體流出孔、所述液體注入孔和所述圍壓液注入孔均通過閥門組件能拆卸地連接有聚醚醚酮樹脂管線，所述液體流出孔遠(yuǎn)離所述夾持腔的一端、所述液體注入孔遠(yuǎn)離所述夾持腔的一端和所述圍壓液注入孔遠(yuǎn)離所述圍壓腔的一端均設(shè)有安裝腔，每個(gè)所述安裝腔內(nèi)均對應(yīng)插裝有所述閥門組件。

如上所述的用于CT掃描的巖心夾持器，其中，所述閥門組件包括：

閥門接頭，插裝于所述安裝腔內(nèi)并與所述安裝腔的內(nèi)壁螺紋連接，所述閥門接頭背向所述安裝腔的一端為安裝端，所述閥門接頭插入所述安裝腔的一端為連通端，所述連通端呈圓錐狀，所述安裝腔具有連通段，所述連通段的內(nèi)壁面為與所述連通部對應(yīng)配合的圓錐面，所述連通部頂?shù)衷谒鰣A錐面上，所述閥門接頭內(nèi)設(shè)有液流通道，所述液流通道的一端開口于所述安裝端的端面形成安裝口，所述液流通道的另一端開口于所述閥門接頭的側(cè)壁面形成連通口，通過所述閥門接頭在所述安裝腔內(nèi)的移動(dòng)控制所述連通口與所述連通段的連通和隔斷；

卡套壓帽，插設(shè)于所述安裝口內(nèi)并與所述液流通道的內(nèi)壁密封連接，所述聚醚醚酮樹脂管線貫穿所述卡套壓帽并延伸至所述液流通道內(nèi)。

如上所述的用于CT掃描的巖心夾持器，其中，所述下接頭包括由上至下順序設(shè)置的直徑部與膨脹部，所述直徑部呈筒狀，所述膨脹部呈中空的錐臺(tái)狀，所述膨脹部夾緊在所述上底座和所述封堵部之間，所述膨脹部的側(cè)壁厚度大于所述直徑部的側(cè)壁厚度。

如上所述的用于CT掃描的巖心夾持器，其中，所述下底座內(nèi)還可設(shè)有導(dǎo)線孔，所述導(dǎo)線孔的一端開口于所述封堵部的側(cè)壁上并與所述圍壓腔相連通，所述導(dǎo)線孔的另一端開口于所述下底座的底面上，所述導(dǎo)線孔內(nèi)穿設(shè)有導(dǎo)線，所述熱電偶通過所述導(dǎo)線與所述溫度控制器電連接，所述下底座的下表面還開設(shè)有線槽，所述線槽的一端與所述導(dǎo)線孔相連通，所述線槽的另一端開口在所述下底座的側(cè)壁面上，所述導(dǎo)線嵌設(shè)在所述線槽內(nèi)，所述下底座的下表面還設(shè)有多個(gè)固定槽，所述固定槽與CT掃描儀轉(zhuǎn)盤樣品臺(tái)上的凸起對應(yīng)配合，多個(gè)所述固定槽沿所述下表面的周向均布。

如上所述的用于CT掃描的巖心夾持器，其中，所述導(dǎo)線孔內(nèi)還設(shè)有導(dǎo)線接頭，所述導(dǎo)線接頭包括由上至下順序設(shè)置的金屬墊片、密封墊片和空心螺栓，所述金屬墊片、所述密封墊片和所述空心螺栓均具有容許所述導(dǎo)線穿過的中心孔，所述空心螺栓與所述導(dǎo)線孔的內(nèi)壁螺紋連接。

如上所述的用于CT掃描的巖心夾持器，其中，所述下接頭的底面開設(shè)有螺紋孔，所述下底座的下表面設(shè)有與所述螺紋孔對應(yīng)配合的安裝螺釘，所述安裝螺釘貫穿所述固定部并螺紋連接在所述螺紋孔內(nèi)。

如上所述的用于CT掃描的巖心夾持器，其中，所述夾持腔內(nèi)還設(shè)有至少一塊用以夾緊所述巖心的巖心塞，所述巖心塞設(shè)置在所述巖心的上端或下端，所述巖心塞呈柱狀，所述巖心塞的長度為1mm～20mm，所述巖心塞的直徑與所述巖心的直徑相同，所述碳纖維筒的長度為100mm～300mm，所述碳纖維筒的外徑為8mm～15mm，所述碳纖維筒包括多個(gè)呈筒狀的筒體單元，多個(gè)所述筒體單元順序密封連接，所述熱電偶的外徑小于1mm，所述電加熱套的側(cè)壁厚度小于1mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型提出的用于CT掃描的巖心夾持器能夠模擬地層高溫高壓條件進(jìn)行驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，通過CT掃描結(jié)果的分析，能夠?qū)ξ⒂^狀態(tài)下，特別是孔喉尺度下，剩余油的動(dòng)態(tài)分布表征及變化規(guī)律進(jìn)行研究。同時(shí)，由于本實(shí)用新型提出的用于CT掃描的巖心夾持器100能夠在CT掃描儀載物臺(tái)轉(zhuǎn)盤上原位進(jìn)行高溫高壓驅(qū)替，還保證整個(gè)掃描過程中CT掃描儀對同一位置的對準(zhǔn)精度。

附圖說明

在此描述的附圖僅用于解釋目的，而不意圖以任何方式來限制本實(shí)用新型公開的范圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用于幫助對本實(shí)用新型的理解，并不是具體限定本實(shí)用新型各部件的形狀和比例尺寸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的教導(dǎo)下，可以根據(jù)具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實(shí)施本實(shí)用新型。

圖1為本實(shí)用新型提出的用于CT掃描的巖心夾持器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中堵頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型中閥門組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型中橡膠套筒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4中A處的局部放大圖；

圖6為本實(shí)用新型中底座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實(shí)用新型中底座的俯視圖。

附圖標(biāo)記說明：

100 巖心夾持器； 110 橡膠筒；

120 碳纖維筒； 121 上接頭121；

1211 凸起； 122 下接頭；

1221 直徑部； 1222 膨脹部；

1223 安裝螺栓； 130 電加熱套；

140 圍壓腔； 150 熱電偶；

151 導(dǎo)線； 152 導(dǎo)線接頭；

1521 金屬墊片； 1522 密封墊片；

1523 空心螺栓； 160 堵頭；

161 液體流出孔； 162 凸出部；

163 凹槽； 164 第一堵頭體；

165 第二堵頭體； 166 密封圈；

170 底座； 171 液體注入孔；

172 圍壓液注入孔； 173 上底座；

174 下底座； 1741 封堵部；

1742 固定部； 1743 導(dǎo)線孔；

1744 線槽； 1745 固定槽；

175 密封圈； 180 夾持腔；

181 巖心塞； 190 閥門組件；

191 閥門接頭； 1911 安裝端；

1912 連通端； 1913 液流通道；

1914 安裝口； 1915 連通口；

192 卡套壓帽； 193 安裝腔；

1931 連通段； 201 PEEK管線；

202 PEEK管線； 203 PEEK管線；

300 巖心。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖和本實(shí)用新型具體實(shí)施方式的描述，能夠更加清楚地了解本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)。但是，在此描述的本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，僅用于解釋本實(shí)用新型的目的，而不能以任何方式理解成是對本實(shí)用新型的限制。在本實(shí)用新型的教導(dǎo)下，技術(shù)人員可以構(gòu)想基于本實(shí)用新型的任意可能的變形，這些都應(yīng)被視為屬于本實(shí)用新型的范圍。

請參考圖1、圖4和圖5，圖1為本實(shí)用新型提出的用于CT掃描的巖心夾持器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型中橡膠套筒的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為圖4中A處的局部放大圖。如圖1所示，本實(shí)用新型提出的用于CT掃描的巖心夾持器100包括由內(nèi)向外依次套設(shè)且均為上下貫通筒狀體的橡膠套筒110、碳纖維筒120和電加熱套130，如圖3所示，橡膠套筒110和碳纖維筒120之間形成有環(huán)形的圍壓腔140，圍壓腔140內(nèi)設(shè)有熱電偶150，熱電偶150和電加熱套130均與溫度控制器(圖中未示出)電連接，碳纖維筒120的頂端密封連接有堵頭160，碳纖維筒120底端密封連接有底座170，如圖3所示，堵頭160、底座170和橡膠套筒110的內(nèi)壁面圍合形成容納待測巖心300的夾持腔180，堵頭160內(nèi)設(shè)有與夾持腔180連通的液體流出孔161，底座170內(nèi)設(shè)有與夾持腔180連通的液體注入孔171和與圍壓腔140連通的圍壓液注入孔172。

本實(shí)用新型中，套設(shè)在碳纖維筒120外側(cè)的電加熱套130和設(shè)置于圍壓腔140內(nèi)的熱電偶與溫度控制器電連接，能夠?qū)崿F(xiàn)對溫度的自動(dòng)控制，并模擬地層的高溫環(huán)境；堵頭160和底座170分別與碳纖維筒120的兩端密封連接，保證了碳纖維筒120內(nèi)能夠模擬地層的高壓環(huán)境；碳纖維筒120的材料為碳纖維樹脂復(fù)合材料，碳纖維樹脂復(fù)合材料是有機(jī)纖維經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料，是一種力學(xué)性能優(yōu)異的材料，能夠承受高溫高壓，使得碳纖維筒120重量輕、體積小，同時(shí)，碳纖維材料對X射線的吸收率極低，既保證了X射線可以穿透其側(cè)壁，滿足了X射線掃描的要求，又能保證側(cè)壁不會(huì)隨實(shí)驗(yàn)壓力變化發(fā)生變形。因此，本實(shí)用新型提出的用于CT掃描的巖心夾持器100中能夠模擬地層高溫高壓條件進(jìn)行驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，通過對CT掃描結(jié)果的分析，能夠?qū)ξ⒂^剩余油的動(dòng)態(tài)分布表征及變化規(guī)律進(jìn)行研究。

在本實(shí)用新型中，碳纖維樹脂復(fù)合材料可以為市售材料，例如聚砜，其為略帶琥珀色非晶形透明或半透明聚合物，力學(xué)性能優(yōu)異，剛性大、耐磨、耐高溫。橡膠套筒110的材料可以選擇氟橡膠，其對X射線的吸收率極低且耐高溫、耐腐蝕。巖心夾持器100具體的外形尺寸可以根據(jù)X射線掃描設(shè)備的尺寸來設(shè)計(jì)，以滿足X射線掃描要求，其中，氟橡膠也為已知材料。

在本實(shí)用新型一個(gè)可選的例子中，如圖1、圖2所示，碳纖維筒120的頂端凸出于橡膠套筒110并形成上接頭121，堵頭160呈柱狀并由上向下地插裝在上接頭121內(nèi)，堵頭160的外壁面與上接頭121的內(nèi)壁面密封配合，堵頭160的底端具有伸入橡膠套筒110內(nèi)的凸出部162，液體流出孔161由上向下地貫穿堵頭160。這樣，注入夾持腔180內(nèi)的液體可以直接經(jīng)液體流出孔161流出至巖心夾持器100的外部，而不會(huì)進(jìn)入圍壓腔140內(nèi)，減少圍壓腔140內(nèi)壓力和夾持腔180內(nèi)壓力之間的互相干擾。

在本實(shí)用新型一個(gè)可選的例子中，如圖1、圖2所示，上接頭121的內(nèi)壁上具有至少一條沿上接頭121的周向設(shè)置的凸起1211，堵頭160的外壁上設(shè)有與凸起1211對應(yīng)配合的凹槽163，凸起1211卡合在凹槽163內(nèi)。通過凸起1211和凹槽163之間的卡合，增加了上接頭121和堵頭160之間連接強(qiáng)度，如圖1所示，可以根據(jù)需要在上接頭121和堵頭1620之間設(shè)置有多條凸起1211和多條凹槽163。

在本實(shí)用新型一個(gè)可選的例子中，如圖1、圖2所示，堵頭160包括由上向下順序設(shè)置且密封連接的第一堵頭體164和第二堵頭體165，凹槽163設(shè)置在第一堵頭體164的外壁上，第二堵頭體165的底端形成凸出部162，第二堵頭體165和碳纖維筒120之間、第二堵頭體165和第一堵頭體164之間均設(shè)有密封圈166。第一堵頭體164為碳纖維堵頭體，第一堵頭體164選用的材料與碳纖維筒120的材料一致，進(jìn)一步保證了堵頭160和碳纖維筒120之間的連接強(qiáng)度，及對碳纖維筒120內(nèi)部高壓的抗壓強(qiáng)度；第二堵頭體165為哈氏合金堵頭體，即第二堵頭體165的材料為哈氏合金，哈氏合金為已知材料，是鎳基合金的一種，具有良好的抗腐蝕性，能夠有效防止用于驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的液體的酸腐蝕。

在本實(shí)用新型一個(gè)可選的例子中，如圖1、圖6所示，碳纖維筒120的底端凸出于橡膠套筒110并形成下接頭122，底座170包括上底座173和下底座174，上底座173具有上下貫通的安裝腔，下接頭122套設(shè)在安裝腔內(nèi)并與上底座173緊密貼合，下底座174包括由上向下順序設(shè)置的封堵部1741和固定部1742，封堵部1741呈柱狀并插裝于下接頭122內(nèi)，封堵部1741的頂端伸入橡膠套筒110內(nèi)，封堵部1741的外壁與下接頭122的內(nèi)壁密封配合，固定部1742相對于封堵部1741擴(kuò)徑，固定部1742與上底座173能拆卸地連接，這樣，下接頭122被夾緊在上底座173和下底座174之間，實(shí)現(xiàn)了下接頭122和底座170之間能拆卸地連接。其中，上底座173和下底座174均為哈氏合金材料，能夠有效防止用于驅(qū)替實(shí)驗(yàn)室為液體的酸腐蝕。上底座173和下底座174可以通過安裝螺栓能拆卸地連接。

在本實(shí)用新型一個(gè)可選的例子中，如圖1、圖6所示，液體注入孔171和圍壓液注入孔172均開設(shè)在下底座174內(nèi)，液體注入孔171的一端開口于固定部1742的側(cè)壁面，液體注入孔171的另一端開口于封堵部1741的頂面并與夾持腔180相連通，圍壓液注入孔172的一端開口于固定部1742的側(cè)壁面，圍壓液注入孔172的另一端開口于封堵部1741的側(cè)壁面并與圍壓腔140相連通。這樣，由圍壓液注入孔172注入的圍壓液可以直接進(jìn)入圍壓腔140而不會(huì)進(jìn)入夾持腔180，由液體注入孔171注入的用于驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的液體可以直接進(jìn)入夾持腔180而不會(huì)進(jìn)入圍壓腔140，保證了圍壓腔140內(nèi)壓力和夾持腔180內(nèi)壓力的可控性。同時(shí)，由于用于驅(qū)替的液體可以由液體注入孔171進(jìn)入夾持腔180再從液體流出孔161直接流出而不會(huì)進(jìn)入圍壓腔140，這樣在進(jìn)行驅(qū)替實(shí)驗(yàn)時(shí)，在夾持腔180內(nèi)部壓力的作用下，橡膠套筒110會(huì)產(chǎn)生徑向的膨脹，壓縮圍壓腔140，這時(shí)設(shè)置于圍壓腔140內(nèi)的熱電偶150就會(huì)緊貼在橡膠套筒110的側(cè)壁上，進(jìn)一步保證了熱電偶150可以準(zhǔn)確測量出橡膠套筒110內(nèi)待測巖心300的溫度。

在本實(shí)用新型一個(gè)可選的例子中，如圖1、圖2和圖6所示，液體流出孔161、液體注入孔171和圍壓液注入孔172分別通過閥門組件190能拆卸地連接有聚醚醚酮樹脂管線(PEEK管線)，液體流出孔161遠(yuǎn)離夾持腔180的一端、液體注入孔171遠(yuǎn)離夾持腔180的一端和圍壓液注入孔172遠(yuǎn)離圍壓腔140的一端均設(shè)有安裝腔193，每個(gè)安裝腔193中均對應(yīng)插裝有閥門組件190。具體的，液體注入孔171通過一閥門組件190與PEEK管線201相連接，圍壓液注入孔172通過另一閥門組件190與PEEK管線202相連接，液體流出孔161通過再一閥門組件190與PEEK管線203相連接。PEEK管線(聚醚醚酮樹脂管線)能夠耐高溫、耐化學(xué)腐蝕且機(jī)械性能優(yōu)異，能夠滿足高溫高壓驅(qū)替的要求。當(dāng)然，聚醚醚酮樹脂也為已知材料。

在本實(shí)用新型一個(gè)可選的例子中，如圖1、圖2和圖3所示，閥門組件190包括閥門接頭191和卡套壓帽192，閥門接頭191插裝于安裝腔193內(nèi)，閥門接頭191的側(cè)壁上設(shè)有外螺紋與安裝腔193內(nèi)壁上的內(nèi)螺紋之間螺紋連接，閥門接頭191背向安裝腔193的一端為安裝端1911，閥門接頭191插入安裝腔的一端為連通端1912，連通端1912呈圓錐狀，安裝腔193具有連通段1931，連通段1931的內(nèi)壁面為與連通部1912對應(yīng)配合的圓錐面，連通部1912的側(cè)壁頂?shù)衷趫A錐面上，閥門接頭191內(nèi)設(shè)有液流通道1913，液流通道1913的一端開口于安裝端1911的端面上形成安裝口1914，液流通道1913的另一端開口于閥門接頭191的側(cè)壁面形成連通口1915，通過閥門接頭191在安裝腔193內(nèi)的移動(dòng)控制連通口1915與連通段1931的連通和隔斷；卡套壓帽192插設(shè)于安裝口1914內(nèi)并與液流通道1913的內(nèi)壁密封連接，PEEK管線貫穿卡套壓帽192并延伸至液流通道1913內(nèi)。當(dāng)需要連通段1931和PEEK管線連通時(shí)，將閥門接頭191向外旋出，連通端1912與連通段1931的內(nèi)壁面產(chǎn)生間隙，連通口1915與連通段1931相連通，安裝腔193處于打開狀態(tài)；當(dāng)需要連通段1931和PEEK管線200隔斷時(shí)，將閥門接頭191向內(nèi)擰緊，連通端1912頂?shù)衷谶B通段1931的內(nèi)壁面上，連通段1931被封堵死，連通口1915與連通段1931隔斷，閥門組件190處于關(guān)閉狀態(tài)。這樣十分方便地控制液體流出孔161與PEEK管線203、液體注入孔171與PEEK管線201以及圍壓液注入孔172與PEEK管線202的連通和隔斷。另外，擰緊閥門接頭191，可斷開連接拆卸下PEEK管線201、202、203，方便快捷，避免了PEEK管線201、202、203拉扯對CT掃描過程中轉(zhuǎn)盤樣品臺(tái)旋轉(zhuǎn)的影響。

在一個(gè)可選的例子中，閥門接頭191的外螺紋靠近安裝端1911，連通口1915靠近連通端1912，在閥門接頭191和安裝腔193的內(nèi)壁之間還設(shè)有密封圈194，密封圈194呈O型并設(shè)置在閥門接頭191的外螺紋和連通口1915之間，防止PEEK管線和連通段1931內(nèi)的液體外泄至閥門接頭191之外。

在本實(shí)用新型一個(gè)可選的例子中，如圖1、圖6所示，下接頭122包括由上至下順序設(shè)置的直徑部1221與膨脹部1222，直徑部1221呈筒狀，膨脹部1222呈中空的錐臺(tái)狀，膨脹部1222夾緊在上底座173和下底座174之間，膨脹部1222的側(cè)壁厚度大于直徑部1221的側(cè)壁厚度。膨脹部1222的側(cè)壁增厚，進(jìn)一步提高了下接頭122和底座170之間的連接強(qiáng)度。

在本實(shí)用新型一個(gè)可選的例子中，如圖1、圖4所示，封堵部1741和下接頭122之間設(shè)有密封圈175，進(jìn)一步保證了夾持腔180內(nèi)的液體和圍壓腔140內(nèi)的液體不會(huì)外泄。

在本實(shí)用新型一個(gè)可選的例子中，如圖1所示，下底座174內(nèi)還設(shè)有導(dǎo)線孔1743，導(dǎo)線孔1743的一端開口于封堵部1741的側(cè)壁上并與圍壓腔140相連通，導(dǎo)線孔1743的另一端開口于下底座174的下表面，導(dǎo)線孔1743內(nèi)穿設(shè)有導(dǎo)線151，熱電偶150通過導(dǎo)線151與溫度控制器電連接。

在本實(shí)用新型一個(gè)可選的例子中，如圖1、圖4所示，導(dǎo)線孔1743內(nèi)還設(shè)有導(dǎo)線接頭152，導(dǎo)線接頭152包括由上至下順序設(shè)置的金屬墊片1521、密封墊片1522和空心螺栓1523，金屬墊片1521、密封墊片1522和空心螺栓1523均具有容許導(dǎo)線151穿過的中心孔，空心螺栓1523與導(dǎo)線孔1743的內(nèi)壁螺紋連接。導(dǎo)線接頭152中設(shè)置有密封墊片1522能夠?qū)?dǎo)線孔1743實(shí)現(xiàn)密封，防止圍壓腔140內(nèi)的液體經(jīng)導(dǎo)線孔1743泄漏。

在本實(shí)用新型一個(gè)可選的例子中，如圖1、圖7所示，下底座174的下表面還開設(shè)有線槽1744，線槽1744的一端與導(dǎo)線孔1743相連通，線槽1744的另一端開口在下底座174的側(cè)壁面上，導(dǎo)線151嵌設(shè)在線槽1744內(nèi)。這樣，導(dǎo)線151不會(huì)凸出于下底座174的下表面，保證了下底座174下表面能與CT掃描儀轉(zhuǎn)盤樣品臺(tái)(圖中未示出)緊密貼合，保證整個(gè)巖心夾持器100可以平穩(wěn)地放置在CT掃描儀轉(zhuǎn)盤樣品臺(tái)上。

在本實(shí)用新型一個(gè)可選的例子中，如圖7所示，下接頭122的底面開設(shè)有螺紋孔，下底座174的下表面設(shè)有與螺紋孔對應(yīng)配合的安裝螺釘1223，安裝螺釘1223貫穿下底座174的固定部1742并螺紋連接在該螺紋孔內(nèi)。進(jìn)一步加強(qiáng)了下接頭122與底座170之間的連接強(qiáng)度，保證即使在高溫高壓的條件下底座170也不會(huì)與碳纖維筒120相分離開裂，進(jìn)而保障實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。安裝螺釘1223可以根據(jù)試驗(yàn)的需要設(shè)置有多個(gè)，多個(gè)安裝螺釘1223沿下接頭122的周向均布。

在本實(shí)用新型一個(gè)可選的例子中，如圖7所示，下底座174的下表面還設(shè)有多個(gè)固定槽1745，固定槽1745與CT掃描儀轉(zhuǎn)盤樣品臺(tái)上的凸起(圖中未示出)對應(yīng)配合，多個(gè)固定槽1745沿下表面的周向均布。這樣，用于CT掃描的巖心夾持器100放置在CT掃描儀轉(zhuǎn)盤樣品臺(tái)上后，CT掃描儀轉(zhuǎn)盤樣品臺(tái)上的凸起對應(yīng)卡合在固定槽1745內(nèi)，使得用于CT掃描的巖心夾持器100可以隨CT掃描儀轉(zhuǎn)盤樣品臺(tái)一同穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，進(jìn)一步保證了整個(gè)掃描過程中同一位置的對準(zhǔn)精度。

在本實(shí)用新型一個(gè)可選的例子中，如圖1所示，夾持腔180內(nèi)還設(shè)有至少一塊用以夾緊巖心300的巖心塞181，巖心塞181設(shè)置在巖心300的上端或下端。這樣，可以實(shí)現(xiàn)同一巖心夾持器100對不同長度的待測巖心300進(jìn)行CT掃描實(shí)驗(yàn)，當(dāng)放入夾持腔180內(nèi)的巖心長度小于夾持腔180的長度時(shí)，將巖心塞181放置在巖心300的上端或下端，巖心塞181的一端頂?shù)衷趲r心300上，巖心塞181的另一端頂?shù)衷诙骂^160或底座170上，實(shí)現(xiàn)對巖心300兩端的夾緊。當(dāng)然，根據(jù)夾持腔180長度與待測巖心300長度的差值，以及巖心塞181自身長度，可以在夾持腔180內(nèi)設(shè)置多個(gè)巖心塞181，多個(gè)巖心塞181可以設(shè)置在巖心300的兩端，也可以僅設(shè)置在巖心300的一端，能保證待測巖心300的長度和多個(gè)巖芯塞181的長度之和與夾持腔180的長度相同，實(shí)現(xiàn)對待測巖心300的夾緊即可。通過改變巖心塞181的數(shù)量，可以實(shí)現(xiàn)利用同一用于CT掃描的巖心夾持器100對不同長度的待測巖心進(jìn)行夾持。

在一個(gè)可選的例子中，巖心塞181呈柱狀，巖心塞181的長度范圍為0mm～20mm，優(yōu)選為5mm，巖心塞181的直徑與待測巖心300的直徑相同。

在一個(gè)可選的例子中，巖心塞181和橡膠套筒110之間設(shè)置有密封圈，以此到達(dá)密封的作用。

在本實(shí)用新型一個(gè)可選的例子中，如圖1所示，碳纖維筒120的長度為100mm～300mm，碳纖維筒的外徑為8mm～15mm，能夠?qū)χ睆?mm～8mm，長度為10mm～50mm的待測巖芯進(jìn)行加持。這樣，能夠更加針對CT掃描距離與分辨率等限制的特點(diǎn)，使分辨率至少達(dá)到5微米，納米級別也可以達(dá)到，進(jìn)而能根據(jù)掃描圖像清楚分辨油水分布形態(tài)。

在一個(gè)優(yōu)選的例子中，碳纖維筒120長度設(shè)計(jì)為159mm，碳纖維筒120外徑尺寸為14mm，待測巖心300直徑為8mm，待測巖心300長度為50mm。

由于碳纖維筒120采用了碳纖維材料，即使在如此小的體積下，碳纖維筒120依然具有良好的高溫高壓性能，不會(huì)發(fā)生變形。同時(shí)，本實(shí)用新型中提出的堵頭160的結(jié)構(gòu)及其與碳纖維筒120的連接方式、底座170的結(jié)構(gòu)及其與碳纖維筒120的連接方式，保證了堵頭160的與碳纖維筒120的連接強(qiáng)度以及底座170與碳纖維筒120的連接強(qiáng)度，也使得在如此小的體積下，巖心夾持器100的整體也具有良好的高溫高壓性能，不會(huì)發(fā)生變形和泄漏。

在本實(shí)用新型一個(gè)可選的例子中，碳纖維筒120包括多個(gè)呈筒狀的筒體單元，多個(gè)筒體單元順序密封連接。在組裝碳纖維筒120時(shí)，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要及待測巖心的長度選擇筒體單元的數(shù)量，使組裝后的筒體長度滿足實(shí)驗(yàn)要求。

在本實(shí)用新型一個(gè)可選的例子中，電加熱套130側(cè)壁的厚度小于1mm，熱電偶150直徑小于1mm，以減少其對X射線成像的影響。

在一個(gè)可選的例子中，熱電偶150為外徑為0.25mm的超細(xì)熱電偶，電加熱套130的側(cè)壁厚度為0.12mm。進(jìn)一步減少熱電偶150和電加熱套130對X射線成像的影響。電加熱套130可以為呈筒狀的電加熱膜制成，具有一定的彈性，使用時(shí)將其套在碳纖維筒120外，并使其緊貼碳纖維筒120的外壁進(jìn)行加熱。電加熱膜可以采用聚酰亞胺電熱膜，具體的，為封裝在兩層銅箔元件之間的聚酰亞胺膜，為已知材料。

在一個(gè)可選的例子中，橡膠套筒110其內(nèi)徑可以設(shè)計(jì)為8.5mm，橡膠套筒110的長度可以設(shè)計(jì)為60mm。

在一個(gè)可選的例子中，底座170露出下接頭的部分其高度設(shè)計(jì)為58mm，其直徑設(shè)計(jì)為45mm。

在一個(gè)可選的例子中，密封圈166、密封圈175均為O型氟橡膠密封圈，對X射線的吸收率極低且耐高溫、耐腐蝕。

本實(shí)用新型提出的用于CT掃描的巖心夾持器100的工作過程如下：

安裝本實(shí)用新型提出的用于CT掃描的巖心夾持器100，首先將碳纖維筒120、熱電偶150和橡膠套筒110由外向內(nèi)順序套設(shè)連接好；然后，將巖芯塞181從碳纖維筒120底端塞入橡膠套筒110內(nèi)的夾持腔180，巖心塞181滑至橡膠套筒110頂端。然后，將待測試巖心300從碳纖維筒120底端塞入夾持腔180中，然后，將另一巖心塞181從碳纖維筒120底端塞入夾持腔180中并與待測巖心300緊挨。再然后，將底座170與上述裝好待測巖心300的碳纖維筒120相連，其中封堵部1741和碳纖維筒120之間放入密封圈175進(jìn)行密封，使熱電偶150的導(dǎo)線151經(jīng)導(dǎo)線孔1743和線槽1744引出巖心夾持器100。之后，將液體注入孔171通過閥門組件190與PEEK管線201連接，圍壓液注入孔172通過另一閥門組件190與PEEK管線202連接，并使兩個(gè)閥門組件190均處于打開的狀態(tài)。接下來，將堵頭160安裝在碳纖維筒120的頂端，在上接頭121和第二堵頭體165之間、第二堵頭體165和第一堵頭體164之間均放置密封圈166，并使第一堵頭體164與上接頭121螺紋連接；通過再一閥門組件190連接液體流出孔161和PEEK管線203，具體為，首先將閥門接頭191插入第一堵頭體164的安裝腔193內(nèi)并與安裝腔193的內(nèi)壁螺紋連接，然后在閥門接頭191的安裝口1914內(nèi)放入密封圈194，再將卡套壓帽192從安裝口1914插入并使卡套壓帽192與閥門接頭191固定連接，最后將用于出液的PEEK管線203與卡套壓帽192相連。最后，將組裝好的用于CT掃描的巖心夾持器100放置到CT掃描儀載轉(zhuǎn)盤樣品臺(tái)上并使巖心夾持器100的底座上的固定槽1745對應(yīng)卡合于的轉(zhuǎn)盤樣品臺(tái)的凸起上。

在安裝好整個(gè)用于CT掃描的巖芯夾持器100以及待測巖心300后，執(zhí)行CT掃描前，進(jìn)行驅(qū)替實(shí)驗(yàn)。需要說明的是，待測巖心300在裝入巖芯夾持器100的碳纖維筒120之前，已經(jīng)按照實(shí)驗(yàn)要求所需進(jìn)行預(yù)先處理過。首先，使液體注入孔171處、液體流出孔161處和圍壓液注入孔172處的閥門組件190均處于打開狀態(tài)。從PEEK管線202經(jīng)圍壓液注入孔172向圍壓腔140內(nèi)注入流體進(jìn)行加圍壓直至圍壓腔140內(nèi)的壓力達(dá)到20MPa，擰緊圍壓液注入孔172處的閥門接頭191，斷開連接拆卸下PEEK管線202。打開熱電偶150和電加熱套130，通過溫度控制器設(shè)置溫度為85℃，對整個(gè)用于CT掃描的巖芯夾持器100進(jìn)行加溫，待溫度穩(wěn)定在85℃后，在從PEEK管線201經(jīng)液體注入孔171向夾持腔180內(nèi)注入液體(驅(qū)替液)進(jìn)行流體驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，驅(qū)替液經(jīng)過液體流出孔161和PEEK管線203流出并被收集。待驅(qū)替結(jié)束后，分別擰緊處于液體注入孔171處的閥門接頭191和液體流出孔161處的閥門接頭191，再分別斷開連接并拆卸下PEEK管線201、203。在溫度穩(wěn)定在85℃后，進(jìn)行CT掃描。在一次CT掃描結(jié)束后，進(jìn)行下一次驅(qū)替實(shí)驗(yàn)時(shí)，只需通過閥門組件190分別連接液體注入孔171和PEEK管線201、圍壓液注入孔172和PEEK管線202、液體流出孔161和PEEK管線203，再分別松開位于上述三個(gè)位置處的閥門接頭190，進(jìn)行第二次驅(qū)替實(shí)驗(yàn)。依次類推，巖芯夾持器100可以實(shí)現(xiàn)在CT掃描儀載物臺(tái)轉(zhuǎn)盤上原位驅(qū)替，保證整個(gè)掃描過程中同一位置的對準(zhǔn)精度。

當(dāng)待測巖心300的長度發(fā)生變化時(shí)，可以通過調(diào)整巖心塞的長度和數(shù)量來保證巖心夾持器100對待測巖心300兩端的夾緊。例如，若橡膠套筒的長度為60mm，待測巖心的長度為50mm時(shí)，在待測巖心的兩端各加一個(gè)長度為5mm的巖芯塞；若待測巖心長度為40mm時(shí)，在待測巖心的兩端各加一個(gè)長度為10mm的巖芯塞，或一端放置一個(gè)長度為15mm的巖芯塞，另一端放置一個(gè)長度為5mm的巖心塞；當(dāng)待測巖心為其他長度時(shí)，組合方式類似，不再一一列出。優(yōu)選地，可以使每個(gè)巖芯塞長度均為5mm，再根據(jù)待測巖心的長度，在兩端加入相應(yīng)數(shù)量的巖芯塞，來保證待測巖心剛好在橡膠套筒的中間，并且使巖芯塞與待測試件總長度和等于夾持腔的長度。

還可以同時(shí)準(zhǔn)備多個(gè)用于CT掃描的巖心夾持器，并使每個(gè)用于CT掃描的巖心夾持器其夾持腔的規(guī)格和尺寸均不相同，實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)待測巖心300的直徑尺寸來選擇相應(yīng)規(guī)格的巖心夾持器，例如，當(dāng)待測巖心的直徑為5mm時(shí)，選用與5mm直徑匹配的碳纖維筒體、橡膠套筒、堵頭以及底座進(jìn)行安裝連接組成與5mm直徑匹配的巖心夾持器；當(dāng)待測巖心的直徑為8mm，選用與8mm直徑匹配的碳纖維筒體、橡膠套筒、堵頭以及底座進(jìn)行安裝連接組成與8mm直徑匹配的巖心夾持器，當(dāng)然，巖芯塞與待測巖心的組合方式與之前描述中的組合方式相同，不在此贅述。

針對上述各實(shí)施方式的詳細(xì)解釋，其目的僅在于對本實(shí)用新型進(jìn)行解釋，以便于能夠更好地理解本實(shí)用新型，但是，這些描述不能以任何理由解釋成是對本實(shí)用新型的限制，特別是，在不同的實(shí)施方式中描述的各個(gè)特征也可以相互任意組合，從而組成其他實(shí)施方式，除了有明確相反的描述，這些特征應(yīng)被理解為能夠應(yīng)用于任何一個(gè)實(shí)施方式中，而并不僅局限于所描述的實(shí)施方式。