巖心低壓造縫裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種巖心低壓造縫裝置，是在實(shí)驗(yàn)條件下因無(wú)法對(duì)天然樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)樣品進(jìn)行人工造縫提高樣品滲透率后方能滿足實(shí)驗(yàn)要求所提供的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，屬于非常規(guī)油氣實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]頁(yè)巖氣是一種非常規(guī)天然氣資源，是常規(guī)油氣能源的重要戰(zhàn)略接替。近年來(lái)，我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)取得了重要突破，對(duì)提高我國(guó)能源自給率，降低能源對(duì)外依賴度并減少溫室氣體的排放等方面均有積極意義。根據(jù)頁(yè)巖氣藏的自生、自儲(chǔ)、自保的成藏特點(diǎn)及以納米級(jí)孔隙為主的低孔、低滲、非均質(zhì)性強(qiáng)的儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)及條件特征，頁(yè)巖氣藏多是以水平井多段壓裂、清水壓裂、同步壓裂等開(kāi)采技術(shù)工藝進(jìn)行滾動(dòng)勘探開(kāi)發(fā)。提供在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬氣藏近井地段已壓裂改造后巖心的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯得非常重要。由于頁(yè)巖大多較為致密且層理發(fā)育，不對(duì)樣品進(jìn)行造縫改造無(wú)法進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。目前獲取實(shí)驗(yàn)樣品有兩種方法，一是尋找具有天然裂縫且滲透率能滿足實(shí)驗(yàn)要求的樣品，其缺點(diǎn)是滿足實(shí)驗(yàn)要求的天然樣品數(shù)量非常有限；二是對(duì)樣品機(jī)械加壓至其破碎后再粘貼成型，其缺點(diǎn)是機(jī)械加壓過(guò)程中樣品易掉塊、所制樣品滲透率變化較大、粘合劑對(duì)樣品污染等，測(cè)獲實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與真實(shí)值偏差較大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種巖心低壓造縫裝置，解決現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件下不能取得頁(yè)巖樣品標(biāo)準(zhǔn)柱體時(shí)，在不改變頁(yè)巖基質(zhì)結(jié)構(gòu)的前提下通過(guò)以較低的壓力使頁(yè)巖樣品產(chǎn)生類似近井地段具有一定寬度的裂紋或裂縫進(jìn)而提高樣品滲透率的方法為下一步實(shí)驗(yàn)提供標(biāo)準(zhǔn)柱體的儀器。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一種巖心低壓造縫裝置，其特征是，所述裝置包括置入橡膠套的巖心室筒體；巖心室筒體的一端經(jīng)壓帽連接活塞筒體，活塞筒體內(nèi)及相應(yīng)端的巖心室筒體的橡膠套端部?jī)?nèi)置入軸向中心具有進(jìn)氣道、且其前端固定破碎頭的活塞桿，活塞桿另一端的進(jìn)氣道端口連接氣體進(jìn)口接口 ；巖心室筒體的另一端經(jīng)壓帽連接卡架，卡架內(nèi)及相應(yīng)端的巖心室筒體的橡膠套端部?jī)?nèi)置入軸向中心具有出氣道的堵頭，堵頭的后端碰觸與卡架旋接的調(diào)節(jié)桿，堵頭一端的出氣道口具有流量計(jì)接口 ；活塞筒體端具有軸壓接口，軸壓接口至活塞處的內(nèi)壁相通；巖心室筒體壁上的通孔經(jīng)管線與環(huán)壓接口連接；巖心室筒體與底座固定。
[0005]所述破碎頭的前端面上至少具有一個(gè)圓錐體。
[0006]所述橡膠套的兩端部似呈喇叭狀。
[0007]所述活塞桿上的活塞與活塞筒體經(jīng)橡膠“O”型圈密封。
[0008]所述堵頭與巖心室筒體內(nèi)巖心樣品接觸的端面上具有若干道同心圓凹槽和十字形凹槽。
[0009]所述堵頭端面上的凹槽寬和深為0.5?0.7 mm。
[0010]所述巖心室筒體與橡膠套之間構(gòu)成環(huán)壓腔，對(duì)應(yīng)環(huán)壓腔的巖心室筒體壁上的通孔經(jīng)管線與環(huán)壓接口連接。
[0011 ] 所述裝置中的各部件采用不銹鋼材料。
[0012]本實(shí)用新型整體采用不銹鋼材料制作，進(jìn)出口端活塞桿均可拆卸，更換易損配件及材料非常方便。堵頭、活塞桿均被環(huán)壓腔橡膠套包裹，環(huán)壓壓力始終大于軸向壓力，軸向加壓使破碎頭頂開(kāi)樣品形成裂縫的同時(shí)，預(yù)置一定壓力的氮?dú)馔ㄟ^(guò)裂縫進(jìn)入流量計(jì)計(jì)量，計(jì)量讀數(shù)發(fā)生突變，計(jì)算氣測(cè)滲透率至滿足實(shí)驗(yàn)要求卸除軸向壓力。因環(huán)壓大于軸壓，巖心只能橫向產(chǎn)生形變，縱向完好。卸開(kāi)堵頭、活塞桿壓帽取出巖心即可。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，可以提供可滿足實(shí)驗(yàn)要要求的頁(yè)巖樣品標(biāo)準(zhǔn)柱體，有利于為頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)中提供了技術(shù)支撐。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型中破碎頭截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型中堵頭前端面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中，I調(diào)節(jié)桿，2流量計(jì)接口，3卡架，4環(huán)壓腔，5樣品室，6破碎頭，7軸壓腔，8軸壓接口，9氣體進(jìn)口接口，10出氣孔道，11堵頭，12底座，13堵頭壓帽，14橡膠套，15環(huán)壓接口，16活塞桿壓帽，17活塞桿，18橡膠“O”型圈，19進(jìn)氣孔道，20巖心室筒體，21活塞筒體，22同心圓凹槽，23十字形凹槽，24管線，25圓錐體。
【具體實(shí)施方式】
[0017]結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型，如圖1所示，本實(shí)用新型包括內(nèi)置橡膠套的巖心室筒體20、活塞筒體21、流量計(jì)接口 2、環(huán)壓腔4、樣品室5、破碎頭6、軸壓腔7、軸壓接口 8、氣體進(jìn)口接口 9、環(huán)壓接口 15、調(diào)節(jié)桿1、卡架3、堵頭壓帽13、活塞桿壓帽16、活塞桿17、橡膠“O”型圈18、進(jìn)氣管道19、出氣管道10及底座12構(gòu)成。巖心室筒體20的一端經(jīng)活塞桿壓帽16連接活塞筒體21，活塞筒體21內(nèi)及相應(yīng)端的巖心室筒體20的橡膠套14端部?jī)?nèi)置入軸向中心具有進(jìn)氣孔道19、且其前端固定破碎頭6的活塞桿17，活塞桿17另一端的進(jìn)氣孔道19端口連接氣體進(jìn)口接口 9 ;巖心室筒體20的另一端經(jīng)堵頭壓帽13連接卡架3，卡架3內(nèi)及相應(yīng)端的巖心室筒體20的橡膠套14端部?jī)?nèi)置入軸向中心具有出氣孔道10的堵頭11，堵頭11的后端碰觸與卡架3旋接的調(diào)節(jié)桿I，堵頭11 一端的出氣孔道口 10具有流量計(jì)接口 2 ;活塞筒體21端具有軸壓接口 8，軸壓接口 8至軸壓腔7的內(nèi)壁相通；巖心室筒體20壁上的通孔經(jīng)管線與環(huán)壓接口 15連接；
[0018]活塞桿17前端安裝破碎頭6，活塞桿17與活塞筒體21經(jīng)橡膠“O”型圈18密封，活塞桿17中間鉆有進(jìn)氣孔道19，一端與巖心室筒體20中的樣品室5連接，另一端與氣體進(jìn)口接口 9連接，活塞筒體21與巖心室筒體20經(jīng)活塞桿壓帽16連接。如圖2所示，破碎頭6 —端端面上至少具有一個(gè)圓錐體25，亦可等邊設(shè)置三個(gè)圓錐體25，亦可中心及等邊設(shè)置四個(gè)圓錐體25。
[0019]如圖3所示，堵頭11與樣品室5接觸的端面上具有若干道同心圓凹槽22和十字形凹槽23，另一端與調(diào)節(jié)桿I接觸，堵頭11中間鉆有出氣孔道10，一端與樣品室5連接，另一端與流量計(jì)接口 2連接，調(diào)節(jié)桿I上安裝卡架3與巖心室筒體20連接，旋動(dòng)調(diào)節(jié)桿I可調(diào)節(jié)活塞進(jìn)入樣品室5的深度，保證堵頭11與樣品緊密接觸。
[0020]巖心室筒體20內(nèi)置橡膠套14，兩者之間為環(huán)壓腔4，對(duì)應(yīng)環(huán)壓腔4的巖心室筒體20壁上的通孔經(jīng)管線24與環(huán)壓接口 15連接，橡膠套14兩端部似呈喇叭狀。
[0021]實(shí)驗(yàn)時(shí)，巖心樣品裝入樣品室5，活塞桿17插入樣品室5旋轉(zhuǎn)活塞桿壓帽16固定，堵頭11插入樣品室5，一端以堵頭壓帽13固定，安裝卡架3及調(diào)節(jié)桿I調(diào)節(jié)使樣品與破碎頭6、堵頭11端面貼合，環(huán)壓栗從環(huán)壓接口 15注入環(huán)壓液體，鋼瓶氣減壓后從氣體入口接口 9注入低壓實(shí)驗(yàn)用氣，平流栗從軸壓接口 8緩慢注入軸壓液體，流量計(jì)接口 2接入氣體流量計(jì)，氣體流量計(jì)讀數(shù)發(fā)生突變計(jì)算滲透率，數(shù)值滿足實(shí)驗(yàn)要求后卸除軸向壓力、關(guān)閉鋼瓶氣、卸除環(huán)壓，旋開(kāi)活塞桿壓帽16、堵頭壓帽13，抽出活塞桿17、堵頭11，取出樣品室5巖心，清潔儀器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種巖心低壓造縫裝置，其特征是，所述裝置包括置入橡膠套的巖心室筒體；巖心室筒體的一端經(jīng)壓帽連接活塞筒體，活塞筒體內(nèi)及相應(yīng)端的巖心室筒體的橡膠套端部?jī)?nèi)置入軸向中心具有進(jìn)氣道、且其前端固定破碎頭的活塞桿，活塞桿另一端的進(jìn)氣道端口連接氣體進(jìn)口接口；巖心室筒體的另一端經(jīng)壓帽連接卡架，卡架內(nèi)及相應(yīng)端的巖心室筒體的橡膠套端部?jī)?nèi)置入軸向中心具有出氣道的堵頭，堵頭的后端碰觸與卡架旋接的調(diào)節(jié)桿，堵頭一端的出氣道口具有流量計(jì)接口 ；活塞筒體端具有軸壓接口，軸壓接口至活塞處的內(nèi)壁相通；巖心室筒體壁上的通孔經(jīng)管線與環(huán)壓接口連接；巖心室筒體與底座固定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖心低壓造縫裝置，其特征是，所述破碎頭的前端面上至少具有一個(gè)圓錐體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖心低壓造縫裝置，其特征是，所述橡膠套的兩端部似呈喇叭狀。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖心低壓造縫裝置，其特征是，所述活塞桿上的活塞與活塞筒體經(jīng)橡膠“O”型圈密封。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖心低壓造縫裝置，其特征是，所述堵頭與巖心室筒體內(nèi)巖心樣品接觸的端面上具有若干道同心圓凹槽和十字形凹槽。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖心低壓造縫裝置，其特征是，所述堵頭端面上的凹槽寬和深為0.5?0.7腿。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖心低壓造縫裝置，其特征是，所述巖心室筒體與橡膠套之間構(gòu)成環(huán)壓腔，對(duì)應(yīng)環(huán)壓腔的巖心室筒體壁上的通孔經(jīng)管線與環(huán)壓接口連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖心低壓造縫裝置，其特征是，所述裝置中的各部件采用不銹鋼材料。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種巖心低壓造縫裝置，屬于非常規(guī)油氣實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。裝置包括置入橡膠套的巖心室筒體；巖心室筒體的一端經(jīng)壓帽連接活塞筒體,活塞筒體內(nèi)及相應(yīng)端的巖心室筒體的橡膠套端部?jī)?nèi)置入軸向中心具有進(jìn)氣道、且其前端固定破碎頭的活塞桿，活塞桿另一端的進(jìn)氣道端口連接氣體進(jìn)口接口；巖心室筒體的另一端經(jīng)壓帽連接卡架，卡架內(nèi)及相應(yīng)端的巖心室筒體的橡膠套端部?jī)?nèi)置入軸向中心具有出氣道的堵頭，堵頭的后端碰觸與卡架旋接的調(diào)節(jié)桿，堵頭一端的出氣道口具有流量計(jì)接口；活塞筒體端具有軸壓接口，軸壓接口至活塞處的內(nèi)壁相通；巖心室筒體壁上的通孔經(jīng)管線與環(huán)壓接口連接；巖心室筒體與底座固定,本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
【IPC分類】G01N1/28
【公開(kāi)號(hào)】CN204831875
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520575185
【發(fā)明人】易明華, 程偉, 聶軍, 陳佳, 李珊, 廖順舟
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月4日