一种可视化岩心夹持器微观试验模型的制作方法

本发明涉及油气勘探开发领域，尤其涉及一种可视化岩心夹持器微观试验模型。

背景技术：

为了模拟实际地层埋藏成岩过程中，压实作用下储层物性参数的连续变化情况，利用不同的现代沉积物样品，对砂岩机械压实作用模拟实验是一种主要途径，其中岩心夹持器是实验过程中必不可少的部件。现有的岩心夹持器大多由外壳、橡胶筒、岩心左顶头、岩心右顶头、左固定套筒、右固定套筒、左紧固套筒、右紧固套筒和固定支架构成。

如中国专利号201310055332.5所述的一种煤层气储层岩样可视化岩心夹持器，其特征在于，该煤层气储层岩样可视化岩 心夹持器包括 ：压板、压盖、垫板、蓝宝石玻璃、衬板、岩心室、双头螺栓 ； 所述垫板设置在所述压板与蓝宝石玻璃之间；所述垫板和蓝宝石玻璃的外围设置有两个所述衬板，一个衬板位于压板下端，另一个位于所述压盖上端 ；所述压盖中设置有所述岩 心室，所述岩心室位于所述蓝宝石玻璃的下方，所述压板通过所述双头螺栓与所述压盖固定连接。该煤层气储层岩样可视化岩心夹持器采用的岩心厚度较大不利于观察效果，且由于压紧效果和密封效果存在巨大问题，导致流体或者气体在通过岩心的时候从岩心与岩心夹持器之间的缝隙流过，无法穿过岩心，导致无法精确的观察到流体或气体对岩心的真实作用情况。

一般的整个夹持器及内部部件均为圆柱筒体，为了便于在观察岩心在模拟现场采油气状况，试验时采用的大多是厚度较厚的岩心且只能通过测量岩心的数据得出部分结论，对于在试验中由入口加入流体或气体对岩心的实际作用状态却无法观察到且一般的由于岩心厚度较厚无法观察到细致的内部作用情况，因此为了更加直观的观察到流体或气体对岩心的作用状况需要设计一种可视化岩心夹持器微观试验模型，且需要采用的岩心厚度更加轻薄化，便于观察内部作用情况。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种可视化岩心夹持器微观试验模型；能够解决可视化岩心夹持器密封性和压紧力不够导致的流体或气体无法穿过岩心准确作用于岩心的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种可视化岩心夹持器微观试验模型，其创新点在于：包括：

夹持器主体，夹持器主体呈圆柱状且分别关于水平中线和轴线对称，夹持器主体圆周侧壁中间部位向内凹陷形成凹槽，凹槽关于轴线对称且位于轴线两侧，中间部位设置有一水平贯穿孔；夹持器主体沿轴线方向设置有贯穿夹持器主体的观察空腔，夹持器主体的内壁上位于夹持器主体两端均设置有透明玻璃限位台面；夹持器主体的外壁上设置有观察空腔压帽卡槽；

透明玻璃，透明玻璃具有一对且透明玻璃呈圆柱状放置在夹持器主体的透明玻璃限位台面上，透明玻璃与夹持器主体的内壁之间设置有若干个密封圈；

观察空腔压帽，观察空腔压帽呈圆环筒状，中间设置有容纳夹持器主体端部的空腔，观察空腔压帽的中心开有透光口；观察空腔压帽的端部内壁上设置有卡口，该卡口与夹持器主体外壁上的观察空腔压帽卡槽配合将透明玻璃紧固在夹持器主体的观察空腔内；

连接套，连接套具有一对且连接套的一端垂直嵌入在夹持器主体圆周侧壁中间部位的凹槽内，连接套中间沿着水平方向上设置有水平通孔，该水平通孔与夹持器主体的水平贯穿孔连通；水平通孔的内壁呈阶梯状设置有封头限位台面；所述水平通孔与夹持器主体的观察空腔衔接处上下两端均设置有透明胶套骨架，透明胶套骨架的侧边缘均设有倾斜倒角，中间延竖直方向设置有透光孔；透明胶套骨架的表面上紧贴有一个透明胶套且透明胶套的边缘延伸至透明胶套骨架的倾斜倒角处，透明胶套之间设置有岩心薄片；所述连接套的端部设置有一连接套压帽，连接套压帽的外壁与连接套的水平通孔内壁相连；连接套压帽沿轴线方向开有通孔，连接套压帽的内壁上连接有一岩心塞帽，该岩心塞帽的中间开有岩心塞安装孔；

封头，封头具有一对且分别位于透明胶套的两侧边且沿着封头轴线方向设置有岩心塞定位孔；封头的一端呈圆锥状将透明胶套紧压在透明胶套骨架上，封头的另一端设置有封头台面，封头台面的一端面顶在连接套压帽上；

岩心塞，岩心塞具有一对且岩心塞横穿岩心塞帽的岩心塞安装孔和封头的岩心塞定位孔，岩心塞的一端顶在位于透明胶套之间的岩心薄片上，岩心塞的另一端位于岩心塞帽的外侧，岩心塞沿着轴线方向设置有流道，流道正对岩心薄片的侧边缘。

进一步的，所述封头的一端呈圆台状，该封头的圆台侧边与水平方向形成的倾角与透明胶套骨架的倾斜倒角互补。

本发明的优点在于：

1）可广泛的应用于勘探开发领域，能够完成岩心渗透率、孔隙度测试或岩心驱替等一般性实验；更为重要的是：科研人员能直观的观察地应力的改变对岩心裂缝的影响，还能通过视窗获取裂缝图像进行定性分析研究；用本发明提供的技术所进行的储层岩石裂缝可视化实验对于研究地应力、岩石裂缝宽度变化和渗透率三者之间的关系有重要的实际意义和应用价值；

2）封头的一端呈圆台状，该封头的圆台侧边水平方向形成的倾角与透明胶套骨架的倾斜倒角互补，便于封头的圆锥端将透明胶套紧紧压在透明胶套骨架上，增加透明胶套与封头之间的密封性便于流体或气体穿过岩心。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为可视化岩心夹持器微观试验模型的剖视图。

图2为可视化岩心夹持器微观试验模型的夹持器主体图。

图3为可视化岩心夹持器微观试验模型的观察空腔压帽图。

图4为可视化岩心夹持器微观试验模型的连接套主视图。

图5为可视化岩心夹持器微观试验模型的连接套压帽主视图。

图6为可视化岩心夹持器微观试验模型的岩心塞帽图。

图7为可视化岩心夹持器微观试验模型的封头主视图。

图8为可视化岩心夹持器微观试验模型的封头侧视图。

图9为可视化岩心夹持器微观试验模型的岩心塞主视图。

如图1至图9所示：1、夹持器主体；11、凹槽；12、水平贯穿孔；13、观察空腔；14、透明玻璃限位台面；15、观察空腔压帽卡槽；2、透明玻璃；21、密封圈；3、观察空腔压帽；31、空腔；32、透光口；33、卡口；4、连接套；41、水平通孔；42、封头限位台面；43、连接套压帽；5、透明胶套骨架；51、倾斜倒角；52、透光孔；53、透明胶套；6、岩心塞帽；61、岩心塞安装孔；7、封头；71、岩心塞定位孔；72、封头台面；8、岩心塞；81、流道；9、岩心薄片。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1至图9所示的一种可视化岩心夹持器微观试验模型，包括：

夹持器主体1，夹持器1主体呈圆柱状且分别关于水平中线和轴线对称，夹持器主体1圆周侧壁中间部位向内凹陷形成凹槽11，凹槽11关于轴线对称且位于轴线两侧，中间部位设置有一水平贯穿孔12；夹持器主体1沿轴线方向设置有贯穿夹持器主体1的观察空腔13，夹持器主体1的内壁上位于夹持器主体两端均设置有透明玻璃限位台面14；夹持器主体1的外壁上设置有观察空腔压帽卡槽15。

透明玻璃2，透明玻璃具有一对且透明玻璃2呈圆柱状放置在夹持器主体1的透明玻璃限位台面14上，透明玻璃2与夹持器主体1的内壁之间设置有若干个密封圈21；

观察空腔压帽3，观察空腔压帽3呈圆环筒状，中间设置有容纳夹持器主体1端部的空腔31，观察空腔压帽3的中心开有透光口32；观察空腔压帽3的端部内壁上设置有卡口33，该卡口33与夹持器主体1外壁上的观察空腔压帽卡15槽配合将透明玻璃2紧固在夹持器主体1的观察空腔13内。

连接套4，连接套4具有一对且连接套4的一端垂直嵌入在夹持器主体1圆周侧壁中间部位的凹槽11内，连接套4中间沿着水平方向上设置有水平通孔41，该水平通孔41与夹持器主体1的水平贯穿孔12连通；水平通孔41的内壁呈阶梯状设置有封头限位台面42；所述水平通孔41与夹持器主体1的观察空腔13衔接处上下两端均设置有透明胶套骨架5，透明胶套骨架5的侧边缘均设有倾斜倒角51，中间延竖直方向设置有透光孔52；透明胶套骨架5的表面上紧贴有一个透明胶套53且透明胶套53的边缘延伸至透明胶套骨架5的倾斜倒角51处，透明胶套53之间设置有岩心薄片9；所述连接套4的端部设置有一连接套压帽43，连接套压帽43的外壁与连接套4的水平通孔41内壁相连；连接套压帽43沿轴线方向开有通孔，连接套压帽43的内壁上连接有一岩心塞帽6，该岩心塞帽6的中间开有岩心塞安装孔61。

封头7，封头7具有一对且分别位于透明胶套53的两侧边且沿着封头7轴线方向设置有岩心塞定位孔71；封头7的一端呈圆锥状将透明胶套53紧压在透明胶套骨架5上，封头7的另一端设置有封头台面72，封头台面72的一端面顶在连接套压帽43上。

岩心塞8，岩心塞8具有一对且岩心塞8横穿岩心塞帽6的岩心塞安装孔61和封头7的岩心塞定位孔71，岩心塞8的一端顶在位于透明胶套53之间的岩心薄片9上，岩心塞8的另一端位于岩心塞帽6的外侧，岩心塞8沿着轴线方向设置有流道81，流道81正对岩心薄片9的侧边缘。

封头7的一端呈圆台状，该封头的圆台侧边与水平方向形成的倾角与透明胶套骨架5的倾斜倒角51互补；便于封头7的圆锥端将透明胶套53紧紧压在透明胶套骨架5上，增加透明胶套53与封头7之间的密封性便于流体或气体穿过岩心。

该可视化岩心夹持器微观试验模型的工作原理是：水平方向上：通过拧紧位于连接套水平通孔内的连接套压帽，将封头顶在透明胶套的两侧使透明胶套紧贴在透明胶套骨架上，通过拧紧位于连接套压帽内壁的岩心塞帽，将岩心塞顶在岩心薄片上，使流体或者气体通过岩心塞的流道闯过岩心薄片；竖直方向上：通过观察空腔压帽给透明胶套骨架一个围压，在竖直方向上使透明胶套夹紧岩心薄片上下端面，在观察空腔压帽的下方透光口放置光源，从观察空腔压帽上方的透光口用显微镜进行观察。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。