用于实验室内的岩心压实设备的制作方法
【专利摘要】一种用于实验室内的岩心压实设备。主要为了解决目前实验室内缺乏有效的岩心压实设备的问题。其特征在于：所述设备包括定位板、支撑板、岩心模具夹紧架和岩心填装模具；支撑板的左、右两端分布有第一、二定位体，定位体上沿水平方向开有贯穿的滑槽；支撑板位于顶丝的上方；岩心模具夹紧架由两个结构对称的单体组合而成，单体由带有卡槽的U型块、竖直方向卡紧板和底部卡紧板连接成一体后构成；卡槽的宽度与钢制支撑杆的直径相同，U型块的宽度与滑槽的宽度相同；竖直方向卡紧板的上端由上至下间隔分布有至少2块液压柱塞定位板和一块上法兰盘卡紧板。本种设备可与液压机械配合使用且不再需要实验人员手持，具有岩心压制效率高和质量好的特点。
【专利说明】用于实验室内的岩心压实设备
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种应用于油气田开发研究实验室中的岩心压实设备。
【背景技术】
[0002] 在油气田开发领域，很多实验都需要通过对岩心进行测试来完成，从而导致岩心 成为实验室内消耗最多的用品。但是由于天然岩心来源有限，所以在大多数的实验中都是 使用人造岩心。目前实验室内制作人造岩心的方法主要有石英充填、磷酸铝石英烧结、环氧 树脂胶结三种方法，而目前在用的岩心压实工具主要是利用液压机械，然后由实验人员将 填好料的岩心模具筒状体内放入液压机的柱塞杆下方，用手扶正，然后控制液压机下压。在 这种方式下，存在的主要问题就是可靠性和安全性问题。即当实验人员没有垂直把好岩心 模具时，就容易出现岩心压制不均匀、制作完的岩心不可用以及模具被压弯出现变形等情 况，甚至会对实验人员的手造成伤害。
【发明内容】
[0003] 为了解决【背景技术】中所提到的技术问题，本实用新型提供一种用于实验室内的岩 心压实设备，该种设备可与液压机械配合可以完成快速压实人造岩心的工作，不再需要实 验人员手工扶正以及多次填料，既保证了岩心压制的质量和效率，又确保了实验人员的安 全。
[0004] 本实用新型的技术方案是：该种用于实验室内的岩心压实设备，包括一个底座板， 底座板的下方固定四个行走轮，在底座板上固定有左右两根钢制支撑杆，钢制支撑杆的外 壁开有外螺纹，并通过螺纹连接有顶丝，在两根钢制支撑杆的上端水平固定有一块定位板， 定位板的中央开有大孔。所述岩心压实设备还包括一块支撑板、一个岩心模具夹紧架和岩 心填装模具；其中，岩心填装模具为钢制的空心圆柱体，在所述空心圆柱体的上下两端分别 固定有上端法兰盘和下端法兰盘；支撑板的左、右两端各分布有结构相同的第一定位体和 第二定位体，第一定位体和第二定位体上均沿水平方向开有贯穿的滑槽；在第一定位体和 第二定位体的中间开有供左右两根钢制支撑杆穿过的通孔；支撑板位于顶丝的上方；所述 岩心模具夹紧架由左右两个结构对称的单体组合而成，所述单体由带有卡槽的U型块、坚 直方向卡紧板和底部卡紧板连接成一体后构成；其中，卡槽的宽度与钢制支撑杆的直径相 同，恰可使钢制支撑杆位于卡槽内，U型块的宽度与滑槽的宽度相同，恰可使U型块沿滑槽 左右滑动；坚直方向卡紧板的上端由上至下间隔分布有至少2块液压柱塞定位板和一块上 法兰盘卡紧板，液压柱塞定位板上有2块开有螺栓孔的锁紧耳板，且在液压柱塞定位板的 侧壁上开有供液压机柱塞杆卡入的第一圆弧形凹陷，上法兰盘卡紧板上开有供岩心填装模 具的上端卡入的第二圆弧形凹陷；底部卡紧板的侧壁两端连接有两块开有螺栓孔的模具锁 紧耳板，在两块模具锁紧耳板之间有一个向内凹陷的圆弧形台阶面，其中位于上部的圆弧 形台阶面为供岩心填装模具的下端卡入的第三圆弧形凹陷，位于下部的圆弧形台阶面为供 岩心填装模具的下端法兰盘卡入的第四圆弧形凹陷。
[0005] 本实用新型具有如下有益效果：本种岩心压实设备可通过调节岩心模具夹紧架的 夹紧位置来放置不同直径的岩心模具，通过调整顶丝的高度可以确定支撑板的位置。使用 时，把本种岩心压实设备推放在液压机械的液压机柱塞杆下方，通过锁紧坚直方向卡紧板 和底部卡紧板各个耳板上的螺栓而将岩心模具牢靠的固定在液压机柱塞杆的垂直下方，然 后在岩心填装模具中填充好填料，这时，就可以直接操作液压机控制液压机柱塞杆下行，直 至完成压实操作。利用本种设备可以在实验室内与液压机械配合，能够完成快速压实人造 岩心的工作，不再需要实验人员手工扶正以及多次填料，既保证了岩心压制的质量和效率， 又确保了实验人员的安全。
【专利附图】
【附图说明】 [0006] ：
[0007] 图1是本实用新型处于未放置岩心填装模具状态时的结构示意图。
[0008] 图2是本实用新型处于已放置完毕岩心填装模具且液压机柱塞杆处于下压状态 时的结构示意图。
【具体实施方式】 [0009] ：
[0010] 下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
[0011] 由图1所示，该种用于实验室内的岩心压实设备，包括一个底座板1，底座板1的下 方固定四个行走轮2,在这些常规结构基础上，本技术方案做出的改进之处在于：
[0012] 在底座板1上固定有左右两根钢制支撑杆17,钢制支撑杆17的外壁开有外螺纹， 并通过螺纹连接有顶丝3,在两根钢制支撑杆17的上端水平固定有一块定位板21，定位板 21的中央开有大孔22。所述岩心压实设备还包括一块支撑板4、一个岩心模具夹紧架和岩 心填装模具26,其中，岩心填装模具26为钢制的空心圆柱体，在所述空心圆柱体的上下两 端分别固定有上端法兰盘25和下端法兰盘27。
[0013] 支撑板4的左、右两端各分布有结构相同的第一定位体8和第二定位体7,第一定 位体8和第二定位体7上均沿水平方向开有贯穿的滑槽12 ;在第一定位体8和第二定位体 7的中间开有供左右两根钢制支撑杆17穿过的通孔；支撑板4位于顶丝3的上方。
[0014] 所述岩心模具夹紧架由左右两个结构对称的单体组合而成，如图1所示，所述单 体由带有卡槽10的U型块9、坚直方向卡紧板14和底部卡紧板6通过焊接连接成一体后 构成。其中，卡槽10的宽度与钢制支撑杆17的直径相同，恰可使钢制支撑杆17位于卡槽 10内，并且可以在垂直方向外力的作用下上下滑动。U型块9的宽度与滑槽12的宽度相配 合，恰可使U型块9也可以在水平方向作用力下沿滑槽12左右滑动。
[0015] 坚直方向卡紧板14的上端由上至下间隔分布有至少2块液压柱塞定位板20和一 块上法兰盘卡紧板15,液压柱塞定位板20上有2块开有螺栓孔的锁紧耳板19,且在液压柱 塞定位板20的侧壁上开有供液压机柱塞杆24卡入的第一圆弧形凹陷18,上法兰盘卡紧板 15上开有供岩心填装模具26的上端卡入的第二圆弧形凹陷16 ;底部卡紧板6的侧壁两端 连接有两块开有螺栓孔的模具锁紧耳板13,在两块模具锁紧耳板13之间有一个向内凹陷 的圆弧形台阶面，其中位于上部的圆弧形台阶面为供岩心填装模具26的下端卡入的第三 圆弧形凹陷28,位于下部的圆弧形台阶面为供岩心填装模具26的下端法兰盘27卡入的第 四圆弧形凹陷5。
[0016] 使用时，如图2所示，把本种岩心压实设备推放在液压机械的液压机柱塞杆24的 下方，通过锁紧坚直方向卡紧板和底部卡紧板各个耳板上的螺栓而将岩心填装模具26牢 靠的固定在液压机柱塞杆的垂直下方，然后在岩心填装模具中填充好填料，这时，就可以直 接操作液压机控制液压机柱塞杆下行，直至完成压实操作。
[0017] 另外，为了使不同直径的液压机柱塞杆均可以应用在本种设备上而不会发生晃动 或下压方向不正的情况，还可以按照如下改进方案进行进一步优化：
[0018] 即所述岩心压实设备还包括一个外壁开有外螺纹的环形扶正体23,大孔22的内 壁开有内螺纹，环形扶正体23通过螺纹连接固定在大孔22内；环形扶正体23的中央开有 供液压机柱塞杆24通过的孔。这样，可以根据液压机柱塞杆的直径不同而更换不同孔径的 环形扶正体，从而确保液压机柱塞杆不会在下压过程中发生晃动或下压方向不正。
[0019] 另外，为了防止岩心模具夹紧架发生左右移位，可以在U型块9的两个U形臂上开 有若干用于限位的内螺纹盲孔11，这样，在确定好岩心填装模具的位置后就可以通过在适 当的内螺纹盲孔中旋入定位螺钉来限定岩心模具夹紧架的水平位置。
[0020] 利用本种设备，能够实现对岩心的立式填装，填装材质可以为水泥和石英砂的混 合物，也可以耐受高温和高压，孔渗精确度高，并且可以和现有的室内蒸汽驱油实验注采设 备配套使用。
【权利要求】
1. 一种用于实验室内的岩心压实设备，包括一个底座板（1)，底座板（1)的下方固定四 个行走轮（2)，其特征在于：在底座板（1)上固定有左右两根钢制支撑杆（17)，钢制支撑杆 (17)的外壁开有外螺纹，并通过螺纹连接有顶丝（3)，在两根钢制支撑杆（17)的上端水平 固定有一块定位板（21)，定位板（21)的中央开有大孔（22); 所述岩心压实设备还包括一块支撑板（4)、一个岩心模具夹紧架和岩心填装模具 (26)； 其中，岩心填装模具（26)为钢制的空心圆柱体，在所述空心圆柱体的上下两端分别固 定有上端法兰盘（25)和下端法兰盘（27); 支撑板（4)的左、右两端各分布有结构相同的第一定位体（8)和第二定位体（7)，第一 定位体（8)和第二定位体（7)上均沿水平方向开有贯穿的滑槽（12);在第一定位体（8)和 第二定位体（7)的中间开有供左右两根钢制支撑杆（17)穿过的通孔；支撑板（4)位于顶丝 (3)的上方； 所述岩心模具夹紧架由左右两个结构对称的单体组合而成，所述单体由带有卡槽（10) 的U型块（9)、坚直方向卡紧板（14)和底部卡紧板（6)连接成一体后构成；其中，卡槽（10) 的宽度与钢制支撑杆（17)的直径相同，恰可使钢制支撑杆（17)位于卡槽（10)内，U型块 (9)的宽度与滑槽（12)的宽度相同，恰可使U型块（9)沿滑槽（12)左右滑动；坚直方向卡 紧板（14)的上端由上至下间隔分布有至少2块液压柱塞定位板（20)和一块上法兰盘卡 紧板（15)，液压柱塞定位板（20)上有2块开有螺栓孔的锁紧耳板（19)，且在液压柱塞定位 板（20)的侧壁上开有供液压机柱塞杆（24)卡入的第一圆弧形凹陷（18)，上法兰盘卡紧板 (15)上开有供岩心填装模具（26)的上端卡入的第二圆弧形凹陷（16);底部卡紧板（6)的侧 壁两端连接有两块开有螺栓孔的模具锁紧耳板（13)，在两块模具锁紧耳板（13)之间有一 个向内凹陷的圆弧形台阶面，其中位于上部的圆弧形台阶面为供岩心填装模具（26)的下端 卡入的第三圆弧形凹陷（28)，位于下部的圆弧形台阶面为供岩心填装模具（26)的下端法 兰盘（27)卡入的第四圆弧形凹陷（5)。
2. 根据权利要求1所述的用于实验室内的岩心压实设备，其特征在于：所述岩心压实 设备还包括一个外壁开有外螺纹的环形扶正体（23)，大孔（22)的内壁开有内螺纹，环形扶 正体（23)通过螺纹连接固定在大孔（22)内；环形扶正体（23)的中央开有供液压机柱塞杆 (24)通过的孔。
3. 根据权利1或2所述的用于实验室内的岩心压实设备，其特征在于：在U型块（9)的 两个U形臂上开有若干用于限位的内螺纹盲孔（11)。
【文档编号】G01N1/28GK203908845SQ201420368874
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】修丽群, 徐玉建, 杨雪, 袁卫东, 田明磊, 穆超 申请人:修丽群