岩屑粒度分析装置的制作方法

本实用新型涉及石油天然气勘探与开发技术领域，尤其涉及一种岩屑粒度分析装置。

背景技术：

在油气勘探和开发中，碎屑岩的岩屑粒度分析是判断其岩性、岩相以及沉积环境的基础材料之一，是用于研究石油地质、合理勘探开发油气田必不可少的资料，也是认识储层物性、岩性和含油气性最直接有效的方法。因此，分析碎屑岩的粒度在油田地质研究中起到了非常重要的作用。

目前碎屑岩的岩屑粒度分析主要依据井口录井肉眼观察描述，通过收集随钻井泥浆携带返回的岩屑，通过手搓等方法，肉眼主观判断岩屑的大致粒度，并将其根据该粒度进行分类。或是将收集到的岩屑样品送至专业的检测机构，采用粒度分析仪器进行检测分析，最终确定岩屑样品的粒度以及粒度分布结果。

由于随钻井泥浆携带的岩屑的粒度较小，采用手搓以及肉眼观察的方法精度较低。并且基于油气勘探现场的工作条件限制，无法使用专业的检测设备，并且专业的检测设备，分析时间较长。

技术实现要素：

为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本实用新型提供一种岩屑粒度分析装置，能够适应油气开采现场多种工况条件，有效提高岩心岩屑的粒度分析的精度和效率，准确进行岩性定名。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种岩屑粒度分析装置，包括筛分部、转动部和支撑部。

筛分部包括盛装桶和位于盛装桶内部的筛分桶组件，筛分桶组件包括多个内外套设的筛分桶，每个筛分桶上均开设有多个与筛分桶的盛装腔连通且用于筛分岩屑的筛孔，位于内侧的筛分桶的筛孔的直径大于位于外侧的筛分桶的筛孔的直径。

支撑部设置在筛分部的上下两端，用于支撑筛分部。

转动部设置在筛分部的外部，用于转动筛分部。

在上述的岩屑粒度分析装置中，可选的是，筛分桶组件还包括用于连接多个筛分桶的连接组件，每个筛分桶的桶口处均设置有外沿，外沿的端部朝向外侧筛分桶一侧延伸，连接组件设置在外沿上。

在上述的岩屑粒度分析装置中，可选的是，连接组件包括开设在外沿上的第一连接孔和连接件，位于外侧的筛分桶的连接件穿设并连接在位于内侧的筛分桶的第一连接孔中。

在上述的岩屑粒度分析装置中，可选的是，该岩屑粒度分析装置还包括密封盖，密封盖设置在筛分桶组件的桶口处。

密封盖上设置有进料口，进料口与最内侧的筛分桶的盛装腔连通，用于向筛分桶组件中添加待筛分的岩屑。

密封盖上开设有多个安装孔，多个安装孔与多个筛分桶的连接件一一对应连接。

在上述的岩屑粒度分析装置中，可选的是，筛分桶的内径由桶口一侧向桶底一侧逐渐减小。

筛孔设置在筛分桶的底面和部分侧面上。

在上述的岩屑粒度分析装置中，可选的是，盛装桶的桶口处设置有内沿，内沿的端部朝向筛分桶一侧延伸，内沿上设有第二连接孔，第二连接孔套设并连接在最外侧的筛分桶的连接件上。

在上述的岩屑粒度分析装置中，可选的是，转动部设置在筛分部的上端，转动部包括转动手柄和连接杆，转动手柄通过连接杆与筛分部的密封盖连接。

转动部用于带动筛分部转动，以使筛分部中的待筛分岩屑依次经过多个筛分桶的筛孔。

在上述的岩屑粒度分析装置中，可选的是，盛装桶的底部设置有托盘，托盘的底部通过支撑杆连接在支撑部上，托盘用于支撑盛装桶。

在上述的岩屑粒度分析装置中，可选的是，支撑部包括上支撑架、竖直连接架和下支撑架，上支撑架的一端和下支撑架的一端分别连接竖直连接架的上下两端。

上支撑架的另一端设置有第一轴承，连接杆上设置有第二轴承，连接杆穿设第一轴承，以使第一轴承和第二轴承啮合。

下支撑架的另一端设置有第三轴承，支撑杆上设置有第四轴承，支撑杆穿设第三轴承，以使第三轴承和第四轴承啮合。

在上述的岩屑粒度分析装置中，可选的是，每个筛分桶内还设有体积测量装置，体积测量装置用于检测筛分桶中经筛分后剩余的岩屑的体积。

本实用新型提供的岩屑粒度分析装置，包括筛分部、转动部和支撑部，通过在筛分部中设置盛装桶和筛分桶组件，通过将筛分桶组件设置为多个内外套设在筛分桶，并且设置筛分桶的筛孔直径由内侧筛分桶向外侧筛分桶逐渐减小，从而将待筛分的岩屑按照粒径大小筛分；通过将转动部设置在筛分部的外部，带动筛分部转动，从而利于待筛分岩屑通过筛孔；通过将支撑部设置在筛分部的上下两端，为筛分部的转动提供支撑基础，避免筛分部在转动过程中倾倒；通过在筛分桶的桶口处设置外沿，并且在外沿上设置连接组件，将多个筛分桶的桶口处连接，保证多个筛分桶能够统一转动，避免待筛分岩屑由桶口处漏出；通过在筛分桶组件上设置密封盖，保证岩屑在筛分桶组件中充分筛分，防止其泄漏；通过将筛分桶的内径设置为由桶口一侧向桶底一侧逐渐减小，并且将筛孔设置在筛分桶的部分侧壁和底部上，利于岩屑在重力作用下通过筛孔，提高筛分的完整程度，从而能够适应油气开采现场多种工况条件，有效提高岩心岩屑的粒度分析的精度和效率，准确进行岩性定名。

本实用新型的构造以及它的其他实用新型目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的岩屑粒度分析装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种岩屑粒度分析装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种岩屑粒度分析装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的岩屑粒度分析装置的筛分桶组件的桶口处的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的岩屑粒度分析装置的筛分桶组件和盛装桶的桶口处的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的岩屑粒度分析装置的带有密封盖的筛分桶组件和盛装桶的结构示意图。

附图标记说明：

100-岩屑粒度分析装置；

10-筛分部；

11-盛装桶；

111-内沿；

111a-第二连接孔；

112-托盘；

112a-支撑杆；

12-筛分桶组件；

12a-第一筛分桶；

12b-第二筛分桶；

12c-第三筛分桶；

12d-第四筛分桶；

121-连接组件；

121a-第一连接孔；

121b-连接件；

122-外沿；

13-密封盖；

131-进料口；

132-安装孔；

133-紧固件；

20-转动部；

21-转动手柄；

22-连接杆；

30-支撑部；

31-上支撑架；

32-竖直连接架；

33-下支撑架；

40-体积测量装置；

50-驱动装置。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的优选实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的岩屑粒度分析装置的结构示意图。图2为本实用新型实施例提供的另一种岩屑粒度分析装置的结构示意图。图3为本实用新型实施例提供的另一种岩屑粒度分析装置的结构示意图。图4为本实用新型实施例提供的岩屑粒度分析装置的筛分桶组件的桶口处的结构示意图。图5为本实用新型实施例提供的岩屑粒度分析装置的筛分桶组件和盛装桶的桶口处的结构示意图。图6为本实用新型实施例提供的岩屑粒度分析装置的带有密封盖的筛分桶组件和盛装桶的结构示意图。

参照附图1至附图6所示，本实用新型实施例提供一种岩屑粒度分析装置100，包括筛分部10、转动部20和支撑部30。

筛分部10包括盛装桶11和位于盛装桶11内部的筛分桶组件12，筛分桶组件12包括多个内外套设的筛分桶，每个筛分桶上均开设有多个与筛分桶的盛装腔连通且用于筛分岩屑的筛孔，位于内侧的筛分桶的筛孔的直径大于位于外侧的筛分桶的筛孔的直径。

支撑部30设置在筛分部10的上下两端，用于支撑筛分部10。

转动部20设置在筛分部10的外部，用于转动筛分部10。

需要说明的是，本实施例提供的岩屑粒度分析装置100的筛分部10可以是支设在支撑部30上，支撑部30可以包括位于筛分部10上端的第一支撑端和位于筛分部10下端的第二支撑端，通过在筛分部10的上下两端进行支撑，可以有效防止筛分部10在筛分过程中的倾倒，保证筛分顺利进行。

进一步地，筛分部10设置有盛装桶11和位于盛装桶11内的筛分桶组件12，该盛装桶11主要是用于盛装筛分桶以及经筛分桶筛分后的部分岩屑。筛分桶包括了多个筛分桶，该多个筛分桶均设置有筛孔，该筛孔主要是用于筛分拦截粒径较筛孔孔径大的岩屑。并且位于内侧的筛分桶的筛孔直径大于外侧的筛孔直径，在使用过程中，待筛分岩屑可以放置在最内侧的筛分桶中，通过转动部20带动筛分部10中的筛分桶组件12转动，待筛分岩屑中粒径较小的岩屑可通过最内侧筛分桶的筛孔，而进入与之相邻的外侧筛分桶，粒径较大的岩屑则无法通过最内侧筛分桶的筛孔，而停留在最内侧筛分桶的盛装腔中。经过这样的逐级筛分，可以将待筛分岩屑按照粒径分类，最终确定待筛分岩屑中不同粒径岩屑的比重。

其中，筛孔可以是方形孔或者圆形孔，本实施例对筛孔的具体形状并不加以限定，在实际使用中，可以根据需要限定。

其中，筛分桶的数量可以根据需要设定，当需要获得等级较多的岩屑，可以设定较多的筛分桶，此时不同筛分桶的筛孔孔径相差相对较小。而需要获得等级较少的岩屑，可以设定较少的筛分桶，此时不同筛分桶的筛孔孔径相差相对较大。参照附图1所示，在本实施例中提供一种可行的实施方式，即筛分桶设置为四个，由外侧向内侧分别为第一筛分桶12a、第二筛分桶12b、第三筛分桶12c和第四筛分桶12d，筛孔可以设定为方形孔，第一筛分桶12a的筛孔孔径可以是0.625mm×0.625mm，第二筛分桶12b的筛孔孔径可以是0.25mm×0.25mm，第三筛分桶12c的筛孔孔径可以是0.5mm×0.5mm，第四筛分桶12d的筛孔孔径可以是2mm×2mm。这样经过筛分后，盛装桶11中的岩屑粒径小于0.625mm，第一筛分桶12a中的岩屑粒径大于0.625mm且小于0.25mm，第二筛分桶12b中的岩屑粒径大于0.25mm且小于0.5mm，第三筛分桶12c中的岩屑粒径大于0.5mm且小于2mm，第四筛分桶12d中的岩屑粒径大于2mm。根据Udden-Wentworth粒度分级方案，第四筛分桶12d中的岩屑可以被称为砾岩，第三筛分桶12c中的岩屑可以被称为粗砂岩，第二筛分桶12b中的岩屑可以被称为中砂岩，第一筛分桶12a中的岩屑可以被称为细砂岩，而在盛装桶11中的岩屑可以被称为粉砂岩或粘土。需要说明的是，上述的设置方式及命名方式仅为本实施例提供的可实现的实施方式，在实际的使用中，可以根据需要或其余命名分类方式进行设定。

参照附图1所示，由于岩屑进入筛分桶和盛装桶11后大部分聚集在桶底位置，因此为保证岩屑有足够的筛分和存储空间，相邻筛分桶之间以及筛分桶和盛装桶11之间具有一定的高度差，该高度差形成了用于容纳岩屑的容置空间。为形成该容置空间，可以设定第四筛分桶12d向第一筛分桶12a以及盛装桶11依次过渡时，高度依次减小，各个筛分桶以及盛装桶11的桶口可以位于同一水平面，而高度差值则在各个筛分桶的桶底处形成该容置空间。

具体的，筛分桶组件12还包括用于连接多个筛分桶的连接组件121，每个筛分桶的桶口处均设置有外沿122，外沿122的端部朝向外侧筛分桶一侧延伸，连接组件121设置在外沿122上。

进一步地，连接组件121包括开设在外沿122上的第一连接孔121a和连接件121b，位于外侧的筛分桶的连接件121b穿设并连接在位于内侧的筛分桶的第一连接孔121a中。

需要说明的是，参照附图4所示，第一筛分桶12a、第二筛分桶12b、第三筛分桶12c以及第四筛分桶12d的桶口处均设置有外沿122，外沿122的端部均朝向外侧筛分桶的方向延伸。每个筛分桶的外沿122上均设置有连接组件121中的第一连接孔121a和连接件121b，需要指出的是，在本实施例中，为减小成本和制作难度，仅在第二筛分桶12b和第三筛分桶12c的外沿122上设有第一连接孔121a和连接件121b，而在第一筛分桶12a的外沿122上仅设置有连接件121b，第四筛分桶12d的外沿122上仅设置有第一连接孔121a，这样的设置可以满足连接使用的同时，减少零件数量。当然可以理解的是，在实际使用中，可便于多个筛分桶的连接，也可以在每个筛分桶的外沿122上均设置第一连接孔121a和连接件121b。

其中第一筛分桶12a的连接件121b是穿设在第二筛分桶12b的第一连接孔121a中，而第二筛分桶12b的连接件121b是穿设在第三筛分桶12c的第一连接孔121a中，依次设置后即可将四个筛分桶进行连接。其中，连接件121b可以是螺杆和与之配合的螺母，螺杆穿设连接孔后，利用螺母进行固定。

作为一种可选的实施方式，盛装桶11的桶口处设置有内沿111，内沿111的端部朝向筛分桶一侧延伸，内沿111上设有第二连接孔111a，第二连接孔111a套设并连接在最外侧的筛分桶的连接件121b上。

需要说明的是，参照附图5所示，为将筛分桶组件12和盛装桶11连接，可以在盛装桶11的桶口处设置内沿111，内沿111的端部可以朝向筛分桶组件12的方向延伸。其中，为减小连接件121b的设置数量，可以仅在内沿111上设置第二连接孔111a，并将第二连接孔111a套设在第一筛分桶12a的连接件121b上，完成盛装桶11和第一筛分桶12a的连接。

进一步地，相比于在盛装桶11上设置外沿，内沿111的端部朝向盛装桶11的盛装腔延伸，可以有效避免筛分部10在转动过程中，外沿因碰撞其余部件而受损，同时参照附图5可知，盛装桶11的内沿111是包裹在第一筛分桶12a的外沿122的外部，可以起到一定的保护作用。

作为一种优选的实施方式，该岩屑粒度分析装置100还包括密封盖13，密封盖13设置在筛分桶组件12的桶口处。

密封盖13上设置有进料口131，进料口131与最内侧的筛分桶的盛装腔连通，用于向筛分桶组件12中添加待筛分的岩屑。

密封盖13上开设有多个安装孔132，多个安装孔132与多个筛分桶的连接件121b一一对应连接。

需要说明的是，由于筛分部10在转动过程中具有较大的离心力，因此为防止筛分桶组件12中的岩屑泄漏，可以在筛分桶组件12的桶口处设置密封盖13。参照附图6所示，密封盖13上可以开设多个安装孔132，分别与第一筛分桶12a、第二筛分桶12b和第三筛分桶12c的连接件121b一一对应的连接。这种设置方式可以有效利用原有筛分桶组件12上的连接件121b进行连接，从而减少筛分部10的零件数量，节省成本的同时可以减少安装难度。并且在最靠近密封盖13一侧的连接件121b上可以设置与其匹配的紧固件133，该紧固件133可以是紧固螺母，该连接件121b依次穿过第四筛分桶12d的第一连接孔121a和密封盖13上安装孔132后与紧固螺母匹配连接，以提高密封盖13与筛分桶组件12的连接稳定性。

进一步地，同时参照附图1所示，密封盖13上可以开设有用于添加岩屑的进料口131，该进料口131上还可以设置进料盖，防止岩屑由进料口131泄漏。

需要特别指出的是，附图4至附图6仅示出筛分部10同一侧的连接组件121的结构以及其连接方式，结合附图1所示，可以理解的是，在筛分桶组件12、密封盖13以及盛装桶11上，连接组件121可以设置为两组到三组，并以筛分桶组件12的中心轴线对称设置，这样可以提高筛分桶组件12之间，筛分桶组件12与盛装桶11之间，以及筛分桶组件12与密封盖13之间的连接稳定性。

进一步地，作为一种优选的实施方式，多个筛分桶、盛装桶11以及密封盖13的中心轴线可以位于同一轴线，减少安装难度，同时在转动过程中，上述的多个部件具有同一条转动轴线，提高转动的稳定性。

作为一种优选实施方式，筛分桶的内径由桶口一侧向桶底一侧逐渐减小。

筛孔设置在筛分桶的底面和部分侧面上。

需要说明的是，筛分桶可以设置为圆桶，筛孔设置在筛分桶的全部底面以及部分侧面，侧面上的筛孔有助于岩屑快速通过，提高筛分效率。

进一步地，筛分桶的内径由桶口一侧向桶底一侧逐渐减少，这样的设置可以使更多的岩屑由于重力的原因贴合在筛分桶的侧壁上，从而有助于岩屑由侧面上的筛孔通过，提高筛分效率。

具体的，转动部20设置在筛分部10的上端，转动部20包括转动手柄21和连接杆22，转动手柄21通过连接杆22与筛分部10的密封盖13连接。

转动部20用于带动筛分部10转动，以使筛分部10中的待筛分岩屑依次经过多个筛分桶的筛孔。

需要说明的是，在实际使用中，可以人为手动控制转动手柄21转动，从而操控筛分部10的筛分过程。也可以参照附图2所示，选用驱动装置50带动转动手柄21转动，其中驱动装置50的输出轴可以与转动手柄21连接。该驱动装置50可以是电动机或液压机。

作为一种可选的实施方式，盛装桶11的底部设置有托盘112，托盘112的底部通过支撑杆112a连接在支撑部30上，托盘112用于支撑盛装桶11。

具体的，支撑部30包括上支撑架31、竖直连接架32和下支撑架33，上支撑架31的一端和下支撑架33的一端分别连接竖直连接架32的上下两端。

上支撑架31的另一端设置有第一轴承，连接杆22上设置有第二轴承，连接杆22穿设第一轴承，以使第一轴承和第二轴承啮合，以形成筛分部10的第一支撑端。

下支撑架33的另一端设置有第三轴承，支撑杆112a上设置有第四轴承，支撑杆112a穿设第三轴承，以使第三轴承和第四轴承啮合，以形成筛分部10的第二支撑端。

需要说明的是，利用上支撑架31的第一轴承和连接杆22的第二轴承啮合，下支撑架33的第三轴承和支撑杆112a上的第四轴承啮合，减小筛分部10转动过程中，其上端与上支撑架31，下端与下支撑架33的摩擦，提高筛分效率。

作为一种优选的实施方式，每个筛分桶内还设有体积测量装置40，体积测量装置40用于检测筛分桶中经筛分后剩余的岩屑的体积。

需要说明的是，为确定不同粒径的岩屑的比重，可以在每个筛分桶的内侧壁设置刻度，从而通过最终的读数确定位于不同筛分桶中的岩屑的体积。

进一步地，为提高该岩屑粒度分析装置100的自动化程度，也可以在每个筛分桶的桶底位置设置体积测量装置40，该体积测量装置40可以是体积测量仪。体积测量仪和驱动装置50可以设置为与控制器(图中未示出)电性连接，控制器可以控制驱动装置50的输出频率，从而控制转动部20的转动速率，达到控制筛分效率的效果。同时控制器接收体积测量仪的测量结果，计算确定位于不同粒径范围的岩屑的比重，生成岩屑粒度分析结果。

本实用新型提供的岩屑粒度分析装置100，包括筛分部10、转动部20和支撑部30，通过在筛分部10中设置盛装桶11和筛分桶组件12，通过将筛分桶组件12设置为多个内外套设在筛分桶，并且设置筛分桶的筛孔直径由内侧筛分桶向外侧筛分桶逐渐减小，从而将待筛分的岩屑按照粒径大小筛分；通过将转动部20设置在筛分部10的外部，带动筛分部10转动，从而利于待筛分岩屑通过筛孔；通过将支撑部30设置在筛分部10的上下两端，为筛分部10的转动提供支撑基础，避免筛分部10在转动过程中倾倒；通过在筛分桶的桶口处设置外沿122，并且在外沿122上设置连接组件121，将多个筛分桶的桶口处连接，保证多个筛分桶能够统一转动，避免待筛分岩屑由桶口处漏出；通过在筛分桶组件12上设置密封盖13，保证岩屑在筛分桶组件12中充分筛分，防止其泄漏；通过将筛分桶的内径设置为由桶口一侧向桶底一侧逐渐减小，并且将筛孔设置在筛分桶的部分侧壁和底部上，利于岩屑在重力作用下通过筛孔，提高筛分的完整程度，从而能够适应油气开采现场多种工况条件，有效提高岩心岩屑的粒度分析的精度和效率，准确进行岩性定名。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。