专利名称：物理模拟用填砂管模型自动压实装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油田提高采收率的实验装置，尤其是物理模拟用填砂管模型自 动压实装置。
背景技术：
油藏岩石和流体的物性参数是油田开发和油藏工程研究的重要基础数据，是编 制油气田开发方案和计算储量、研究储层性质、进行油层对比、分析油田动态的重要依 据。油田开发实验是获取这些岩石、流体以及流体与岩石共同作用的物性参数的主要手 段。在油田开发过程中，经常用到岩心来开展各种物模实验。填砂管模型实验是室 内物理模拟实验的重要手段，填砂管模型制作过程是把石英砂筛分，按照一定的比例进 行混合，采用人工逐层夯实的方法装填。不同渗透率的管式填砂岩心制作步骤如下1、 将洁净的岩心管及所需目数的石英砂放入恒温干燥箱中处理12h 24h，温度105°C; 2、 取出岩心管和石英砂，自然冷却至室温；3、将岩心管一端密封固定，填入保护层石英 砂；4、用洁净的烧杯装满岩心石英砂，并用电子天平称量石英砂质量，缓慢填入到岩心 管中，用橡皮锤轻轻敲击岩心管边填边敲，至目测岩心石英砂面距离充满岩心管约2cm 处停止加砂；5、填入保护层石英砂，并对这一端岩心管密封固定。其中现有的填砂工作 中压实石英砂的工作均由人工完成，由于人工装填力量小，用力不均勻，使得压实效果 差，特别是长填砂管，这种缺陷更明显。
发明内容
为了克服现有的填砂管模型制作过程中人工填砂力量小、用力不均勻而使压实 效果差的不足，本发明提供一种物理模拟用填砂管模型自动压实装置，该压实装置利用 液压缸柱塞机械压实代替人工压实，具有降低工人劳动强度、填砂管受力均勻、压实效 果好的特点。本发明的技术方案是一种物理模拟用填砂管模型自动压实装置，包括左、右 滑道导向杆、填砂管以及左、右传动丝杠，所述的传动丝杠分别通过链条与减速电机相 连，所述压实装置还包括左、右齿轮、左、右滑块、支撑大梁、以及下部具有液压推杆 的液压缸；
所述的左滑块外部有凸台B，左滑块与左滑道导向杆滑动配合连接，左传动丝杠与 其外部的左齿轮相啮合，且所述的左齿轮外部有凸台A；
所述的右滑块外部有凸台B’，右滑块与右滑道导向杆滑动配合连接，右传动丝杠 与其外部的右齿轮相啮合，且所述的右齿轮外部有凸台A’ ；
所述的左、右滑块以及左、右齿轮均穿过水平的支撑大梁，且分别通过凸台B、 B’、凸台A、A’与支撑大梁连接，所述的支撑大梁中部固定连接与其垂直的液压缸， 且液压缸及其下部的液压推杆与填砂管垂直对正。
所述的左滑块通过凸台B与左齿轮上的凸台A连接，且凸台A的另一端与支撑 大梁连接；所述的右滑块通过凸台B’与右齿轮上的凸台A’连接，且凸台A’的另一 端与支撑大梁连接。所述的左、右滑道导向杆中至少一个的上、下两端置有上、下限位块，所述的 填砂管底部有支撑滑道。本发明具有如下有益效果由于采取上述方案，滑道导向杆的滑块及支撑大梁 均与丝杠上的齿轮相连，滑道导向杆起到导向作用，这样，丝杠转动时，即可带动支撑 大梁上下移动，从而使液压推杆上下移动，当移动到位后，上部的液压缸带动液压推杆 下压，就可以对填砂管内的石英砂进行压实。该压实装置用机械代替了人工压实，降低 了工人的劳动强度，更重要的是使填砂管受力均勻，压实效果好。
图1是本发明的结构示意图； 图2是本发明的左视图； 图3是图1中I处的放大图。图中1-液压站，2-垫脚，3-角轮，4-支撑大梁，5-左传动丝杠，5’ -右传动 丝杠，6-减速电机，7-液压缸，8-链条，9-上限位块，10-电动葫芦，11-下限位块， 12-左滑道导向杆，12’ -右滑道导向杆，13-液压推杆，14-填砂管，15-支撑滑道， 16-左齿轮，16，-右齿轮，17-左滑块，17，-右滑块，18-滑动小车，161-凸台A， 161，-凸台 A，，171-凸台 B，171，-凸台 B，。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步说明
由图1结合图2所示，一种物理模拟用填砂管模型自动压实装置，包括左滑道导向杆 12、右滑道导向杆12，、左传动丝杠5、右传动丝杠5’、填砂管14，所述的左传动丝杠 5、右传动丝杠5’通过链条8与减速电机6相连，左滑块17置于左滑道导向杆12上， 且可在其上滑动，并且左滑块17外部有凸台B171，左传动丝杠5与其外部的左齿轮16 相啮合，且左齿轮16上有凸台A161，所述的左滑块17通过凸台B171与左齿轮16的凸 台A161连接。右滑块17，置于右滑道导向杆12，上，且可在其上滑动，并且右滑块 17’外部有凸台B’ 171’，右传动丝杠5’与其外部的右齿轮16’相啮合，且右齿轮 16，上有凸台A，161，，所述的右滑块17，通过凸台B，171，与右齿轮16，的凸台 A，161，连接。左齿轮16、右齿轮16，通过凸台A161、凸台A，161，连接支撑大 梁14，所述的支撑大梁4中部固定与其垂直的液压缸7，液压缸7下部连接液压推杆13， 液压推杆13与填砂管14垂直对正，液压缸7由液压站1控制。上述的滑块、齿轮与支撑大梁14之间也可以这样连接所述的左滑块17、右滑 块17’、左齿轮16、右齿轮16’均穿过支撑大梁14，且分别通过凸台与支撑大梁连接。 即支撑大梁14左右两侧各有两个孔，滑块及滑道导向杆、齿轮及传动丝杠均穿过上述的 孔，且滑块与齿轮通过外部的凸台与支撑大梁14连接。该压实装置中，滑道导向杆起导向作用，传动丝杠转动使齿轮沿丝杠上下移 动，齿轮即可带动支撑大梁4上下移动。两个滑道导向杆中至少一个的上、下两端置有 上限位块9、下限位块11，滑块移动到位置后碰触限位块即停止移动。所述的填砂管14底部有支撑滑道15，支撑滑道15上设有滑动小车18，填砂管14固定在滑动小车18上， 方便移动。同时，装置上设有电动葫芦10，可以将填砂管14吊装到支撑滑道15上的滑 动小车上，填砂管14即可沿支撑滑道15移动，以便与液压推杆13对正。该装置的底 部有角轮3，方便移动，同时有垫脚2，当该装置移动到固定位置时，放下垫脚2使其固 定，防止在工作中位置滑移。该自动压实装置的工作过程是这样的首先利用装置上的电动葫芦10，将填砂 管14吊装到装置上的滑动小车18上，滑动小车18上设有定位孔与填砂管堵头配合定 位。将填砂管14夹紧定位之后以液压推杆13为基准，进一步调整填砂管14准确定位， 以保证液压推杆13下行压砂时不碰擦填砂管壁。再根据实验要求安装好液压推杆13， 将不同目数的石英砂按照一定的比例混合均勻，用烧杯将石英砂装入填砂管14中。然后 由减速电机6带动传动丝杠旋转从而使液压缸7下移，从而带动液压推杆13下移，一般 情况下，当液压推杆13和填砂管14石英砂上面距离大于50cm时，可通过电动控制液压 推杆13下移。然后开启液压升降电源，液压缸7活塞带动液压推杆13缓慢下移，当液 压推杆13的端部接触到石英砂面时开始液压压实，液压压实时间结束，液压推杆自动上 升。当压实工作完成后，旋动电动葫芦10，使填砂管14吊装在填砂支架上。该自动压实装置配有不同直径和长度的液压推杆13，可以实现对不同直径填砂 管的填砂管自动压实，一般直径在Φ38ιηιη Φ63_。压实压力和压实时间可通过液 压缸7调节，最高压实压力为3MPa。装置高3.8m，压实杆上下移动距离2.5m,可满足 对长度S2.5m填砂管的装填。由于该压实装置代替了人工压实，降低了劳动强度，并且 液压压力恒定，使填砂管受力均勻，保证实验结果的准确性。
权利要求
1.一种物理模拟用填砂管模型自动压实装置，包括左、右滑道导向杆(12，12’)、 填砂管(14)以及左、右传动丝杠(5，5’)，所述的左、右传动丝杠(5，5’ )分别通过链 条⑶与减速电机(6)相连，其特征在于所述压实装置还包括左、右齿轮(16,16’ )和 左、右滑块(17，17’)、支撑大梁(14)、以及下部具有液压推杆(13)的液压缸(7)；所述的左滑块(17)外部有凸台B (171)，左滑块(17)与左滑道导向杆(12)滑动配合 连接，左传动丝杠(5)与其外部的左齿轮(16)相啮合，且所述的左齿轮(16)外部有凸台 A(161)；所述的右滑块(17’)外部有凸台B’ (171’)，右滑块(17’)与右滑道导向杆 (12’ )滑动配合连接，右传动丝杠(5’ )与其外部的右齿轮(16’ )相啮合，且所述的 右齿轮(16’)外部有凸台A’ (161’ )；所述的左、右滑块(17，17’ )以及左、右齿轮(16,16’ )均穿过水平的支撑大梁 (14)，且分别通过凸台B、B，(171,171，)、凸台A、A，(161,161，)与支撑大梁(14) 连接，所述的支撑大梁(14)中部固定连接与其垂直的液压缸(7)，且液压缸(7)及其下部 的液压推杆(13)与填砂管(14)垂直对正。
2.所述的左滑块(17)通过凸台B(171)与左齿轮(16)上的凸台A(161)连接，且凸 台A(161)的另一端与支撑大梁(14)连接；所述的右滑块(17’ )通过凸台B’ (171’ ) 与右齿轮(16，)上的凸台A，(161，)连接，且凸台A，(161，)的另一端与支撑大梁 (14)连接。
3.根据权利要求1或2所述的物理模拟用填砂管模型自动压实装置，其特征在于 所述的左、右滑道导向杆(12，12’)中至少一个的上、下两端置有上、下限位块(9， 11)。
4.根据权利要求3所述的物理模拟用填砂管模型自动压实装置，其特征在于所述 的填砂管(14)底部有支撑滑道(15)。
全文摘要
本发明涉及一种物理模拟用填砂管模型自动压实装置，主要解决现有的填砂管模型制作过程中人工填砂力量小、用力不均匀而使压实效果差的问题。其特征在于滑道导向杆外部有与其滑动配合的滑块，且滑块外部有凸台B，传动丝杠与其外部的齿轮相啮合，且齿轮外部有凸台A；所述的滑块、齿轮均穿过水平的支撑大梁，且分别通过凸台B、A与支撑大梁连接，所述的支撑大梁中部固定连接与其垂直的液压缸，且液压缸及其下部的液压推杆与填砂管垂直对正。该压实装置利用液压缸柱塞机械压实代替人工压实，具有降低工人劳动强度、填砂管受力均匀、压实效果好的特点。
文档编号E21B49/00GK102022114SQ20101060150
公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年9月27日
发明者刘文涛, 张卫东, 杨凤华, 王洪卫, 苑晓艳, 邓庆军, 隋新光 申请人:大庆油田有限责任公司