置为宜；旋转支架33的两端分别与旋转盘31和旋转把手34连接；原位岩芯11放置在旋转盘31的中心部位，原位岩芯11随着旋转盘31的转动而转动。
[0053]如图6所示，所述取芯筒组件4包括支撑架41、环形支架42、水平切刀刀架43、横向切割把手44、竖直切刀刀架45、竖向切割把手46和弹簧47，取芯筒组件4设置在原位岩芯组件3的上方。横向切割把手可左右移动，也可上下移动；竖向切割把手可上下移动；水平切刀用于切除露在取芯筒两端的岩芯；竖直切刀用于切削取芯筒外侧的原位岩芯；支撑架用于支撑加重块；支撑架41设置在取芯筒14另一端的边缘部位；环形支架42设置在取芯筒14的外侧，环形支架42上设置环形凹槽，取芯筒14在环形支架42内转动；水平切刀刀架43的两端分别与横向切割把手44和水平切刀12连接；水平切刀12的数量为两个，分别与取芯筒14的上、下两端位于同一水平线上；竖直切刀刀架45的两端分别与竖向切割把手46和竖直切刀13连接；竖直切刀13的数量为一个，与取芯筒呈刀锋状的一端位于同一水平线上；弹簧47的两端分别与取芯筒14和竖直切刀刀架45连接。
[0054]如图7所示，所述加重组件5包括加重块51、旋转轴52和吊杆53，加重组件5设置在取芯筒组件4的上方。加重块为取芯筒提供恒定不变的力；吊杆用于提升和降落加重块；加重块51为环形结构；旋转轴52设置在加重块51上端面的中心部位，加重块51以旋转轴52为中心转动；吊杆53的两端分别与导轨23和旋转轴52连接。
[0055]本实施例的油砂岩芯的取芯方法，其按照先后顺序包括以下步骤:
步骤一:将原位岩芯放置在水平面上；
步骤二:在取芯筒的内壁上涂覆一层润滑油，并将取芯筒呈刀锋状的一端与原位岩芯的上端面接触；
步骤三:先按压取芯筒，再用竖直切刀沿着取芯筒呈刀锋状的一端切削取芯筒外侧的原位岩芯；
步骤四:重复步骤三，按压与切削交叉进行，直至取芯筒呈刀锋状的一端到达原位岩芯的下端面；
步骤五:用水平切刀切除露在取芯筒两端的岩芯；
步骤六:将取芯柱放置在取芯筒呈刀锋状的一端的下方，并向下推动取芯筒，取芯柱将油砂岩芯从取芯筒内推出。
[0056]所述步骤一中，将原位岩芯放置在工作台上的旋转盘的中心部位，并随着旋转盘的转动而转动。
[0057]所述步骤二中，调节吊杆与导轨之间的滑环上的旋钮，使加重块向下移动至取芯筒上端的支撑架上。调节环形支架与导轨之间的滑环上的旋钮，使取芯筒和加重块同时向下移动，并压入原位岩芯的上端面，原位岩芯、取芯筒和加重块一同旋转。
[0058]所述步骤三中，取芯筒旋转并向下移动，按下竖向切割把手，竖直切刀切削取芯筒外侧的原位岩芯。
[0059]所述步骤四中，取芯筒继续旋转并向下移动，竖直切刀继续切削取芯筒外侧的原位岩芯，直至取芯筒上端露出一定长度的岩芯，停止旋转和切削。
[0060]所述步骤五中，调节吊杆与导轨之间的滑环上的旋钮，使加重块向上移动，并露出岩芯，向右推动横向切割把手，水平切刀切除露在取芯筒两端的岩芯。
[0061]所述步骤六中，调节环形支架与导轨之间的滑环上的旋钮，使取芯筒向上移动，将取芯柱放置在旋转盘中心部位的凹槽内，向下拉动横向切割把手，使取芯筒向下移动，取芯柱将油砂岩芯从取芯筒内推出。
[0062]实施例四:
如图8所示，按照本发明的油砂岩芯的取芯装置的另一实施例，其结构和取芯原理等均与实施例三相同，不同的是:还包括控制系统6和传感器7。所述控制系统6通过导线与传感器7连接。如图9所示，控制系统6上设置控制开关61、设置面板62、蜂鸣器63和报警灯64。传感器7的数量为八个，其中，在旋转盘31、取芯筒14和加重块51上分别设置一个传感器，用于控制其转速，整体转速为lOr/min ;在竖直切刀13上设置一个传感器，用于控制其切削原位岩芯的速度，该速度为10次/min ;在两个水平切刀上分别设置一个传感器，用于控制其切除取芯筒外侧岩芯的速度，该速度为120mm/min ;在导轨上设置两个传感器，分别用于控制加重块和取芯筒向下移动以及向上移动的速度，该下移速度为5mm/min，该上移速度为300mm/min。
[0063]本实施例的油砂岩芯的取芯方法，其步骤和取芯原理等均与实施例三相同，不同的是:通过控制系统以及在旋转盘、取芯筒、加重块、水平切刀、竖直切刀和导轨上设置传感器实现油砂岩芯的取芯。
[0064]本发明上述实施例的油砂岩芯的取芯装置及其方法，简单易懂，取芯效率高，成本低，满足批量取芯的要求，可实现由控制系统操作，使取芯过程更加精确。整个取芯过程用时仅为10-20min，且制取的油砂岩芯的各项物理参数(如含水量、孔隙度、密度等)与采用现有的取芯技术制取的油砂岩芯的各项物理参数一致，而且制取的油砂岩芯的形状完整，适用于三轴实验。
[0065]本领域技术人员不难理解，本发明的油砂岩芯的取芯装置包括上述本发明说明书的
【发明内容】
和【具体实施方式】部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种油砂岩芯的取芯装置，包括原位岩芯、水平切刀和竖直切刀，其特征在于:还包括取芯筒和取芯柱，所述取芯筒的一端呈刀锋状，所述取芯筒与所述竖直切刀共同作用切割所述原位岩芯，所述取芯柱的直径与所述油砂岩芯的直径相等。2.如权利要求1所述的油砂岩芯的取芯装置，其特征在于:还包括支撑组件、原位岩芯组件、取芯筒组件和加重组件。3.如权利要求2所述的油砂岩芯的取芯装置，其特征在于:所述支撑组件包括工作台、支撑板、导轨和滑环，所述支撑板与所述工作台之间垂直连接。4.如权利要求3所述的油砂岩芯的取芯装置，其特征在于:所述导轨设置在所述支撑板上，所述导轨与所述工作台之间垂直连接。5.如权利要求3所述的油砂岩芯的取芯装置，其特征在于:所述滑环设置在所述导轨上，所述滑环上安装旋钮。6.如权利要求2所述的油砂岩芯的取芯装置，其特征在于:所述原位岩芯组件包括旋转盘、凹槽、旋转支架和旋转把手，所述原位岩芯组件设置在工作台上。7.如权利要求6所述的油砂岩芯的取芯装置，其特征在于:所述旋转盘的中心部位设置凹槽。8.如权利要求6所述的油砂岩芯的取芯装置，其特征在于:所述旋转支架的两端分别与所述旋转盘和所述旋转把手连接。9.如权利要求6所述的油砂岩芯的取芯装置，其特征在于:所述原位岩芯放置在所述旋转盘的中心部位，所述原位岩芯随着所述旋转盘的转动而转动。10.如权利要求2所述的油砂岩芯的取芯装置，其特征在于:所述取芯筒组件包括支撑架、环形支架、水平切刀刀架、横向切割把手、竖直切刀刀架、竖向切割把手和弹簧，所述取芯筒组件设置在所述原位岩芯组件的上方。
【专利摘要】本发明公开了一种油砂岩芯的取芯装置，包括原位岩芯、水平切刀、竖直切刀、取芯筒和取芯柱，所述取芯筒与所述竖直切刀共同作用切割原位岩芯，所述取芯柱的直径与所述油砂岩芯的直径相等。还包括支撑组件、原位岩芯组件、取芯筒组件和加重组件。还包括控制系统和传感器，所述控制系统通过导线与所述传感器连接。该取芯装置结构简单，取芯效率高，成本低，满足自动化批量取芯的要求，还可实现由控制系统操作，使取芯过程更加精确，制取的油砂岩芯的形状完整，各项物理参数均良好，适用于三轴实验。
【IPC分类】E21B25/00
【公开号】CN105201437
【申请号】CN201510526632
【发明人】林伯韬, 高彦芳, 金衍, 庞惠文
【申请人】中国石油大学(北京)
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月26日