一种用于岩石理化性能测试的人造岩心制备装置的制造方法

专利名称:一种用于岩石理化性能测试的人造岩心制备装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于岩石理化性能测试的人造岩心制备装置，所述用于岩石理化性能测试的人造岩心制备装置包括：包括芯棒、外壳、内套、底座和顶块；内套固定于底座之上，再在内套的外壁和外壳的内壁上均匀涂抹润滑油，将外壳与内套和底座组装在一起。本实用新型的制备装置无任何添加矿物或流体，能最大限度保留地层岩石本身的理化特性；压制岩心的岩心筒采用全不锈钢的外壳和内套设计，制样完成后方便拆卸，人造岩心不易损坏，压制成功率高；制备得到的人造岩心形貌完整，具有一定的强度，可以在有效应力条件下开展相关的岩石理化性能测试分析。
【专利说明】
一种用于岩石理化性能测试的人造岩心制备装置
技术领域
[0001]本实用新型属于油气开采过程中的地层岩石实验评价技术领域，尤其涉及一种用于岩石理化性能测试的人造岩心制备装置。
【背景技术】
[0002]人造岩心被广泛用于油气开采过程中地层岩石的室内分析评价，在岩石理化性能的分析测试中也得到了重要应用。相比于天然岩心，人造岩心的均质性更好，与测试流体具有更充分的接触面积，有利于反应和重点分析岩石或岩石与流体作用所具有的某些突出特性。同时，相比于颗粒或粉状的岩石样品，人造岩心可保持天然岩心的某些结构特征，同时可在一定的应力条件下进行测试。但人造岩心由于胶结程度弱，在压制完成后的取样过程常由于制样装置设计的局限性导致样品被破坏。因此，增强胶结程度的一些辅助材料(环氧树脂、水泥、石膏粉等)常被添加到样品中。
[0003]但在岩样的理化性能测试中，即使是极少量的添加矿物或流体也可能会影响实验结果。因此这类人造岩心必须采用天然岩石粉末制备，岩样压制完成后，取样过程岩心易损坏。

【发明内容】

[0004]本实用新型的目的在于提供一种用于岩石理化性能测试的人造岩心制备方法，旨在解决岩样压制完成后，取样过程岩心易损坏的问题。
[0005]本实用新型是这样实现的，一种所述用于岩石理化性能测试的人造岩心制备方法的装置，所述装置包括:包括芯棒、外壳、内套、底座和顶块；
[0006]内套固定于底座之上，再在内套的外壁和外壳的内壁上均匀涂抹润滑油，将外壳与内套和底座组装在一起。
[0007]进一步，所述内套是由两个完全对称的半圆柱面组合而成。
[0008]本实用新型提供的用于岩石理化性能测试的人造岩心制备装置，与现有技术相比，具有以下优势:
[0009](I)人造岩心的制备过程为纯物理过程，无任何添加矿物或流体，能最大限度保留地层岩石本身的理化特性。
[0010](2)压制岩心的岩心筒采用全不锈钢的外壳和内套设计，制样完成后方便拆卸，人造岩心不易损坏，压制成功率高。
[0011](3)制备得到的人造岩心形貌完整，具有一定的强度，可以在有效应力条件下开展相关的岩石理化性能测试分析。
【附图说明】

[0012]图1是本实用新型实施例提供的用于岩石理化性能测试的人造岩心制备装置结构示意图；
[0013]图2是本实用新型实施例提供的外壳的剖面图。
[0014]图3是本实用新型实施例提供的内套的剖面图。
[0015]图中:1、芯棒;2、顶块;3、外壳;4、内套;5、人造岩心;6、底座。
【具体实施方式】
[0016]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0017]下面结合附图对本实用新型的应用原理作详细的描述。
[0018]下面结合附图对本实用新型的应用原理作进一步的描述。
[0019]首先，选取某泥页岩地层岩样，80°C条件下充分烘干后，球磨机磨成粉末，称量过200目标准筛网的粉末50克待用。如图1所示，人造岩心制备装置主要包括芯棒、外壳、内套、底座和顶块五大部分。装置进行清洗并充分烘干后，将内套4固定于底座6之上，再在内套4的外壁和外壳3的内壁上均匀涂抹润滑油，而后将外壳3与内套4和底座6组装在一起。组装完成之后，将准备好的岩样粉末装入内套4之中，而后插入芯棒I，并在芯棒I的上端施加80MPa的轴向压力，维持压力60分钟。待人造岩心压制成型后，首先取出芯棒I，再将顶块2放到内套4的顶端，通过轻轻击打顶块2，内套4将和底座6将一起沿着内套4和外壳3的接触面逐渐滑出，如图2所示。如图3所示，内套4是由两个完全对称的半圆柱面组合而成，因此内套4滑出之后，可用手轻轻将两个半圆柱面掰开，从而在不损伤人造岩心的前提下，方便地取出岩心。
[0020]根据上述步骤，制备得到的某泥页岩地层的人造岩心，结果显示人造岩心的完整性好，表面整体光滑，可用于应力条件下的岩石理化性能测试。在此选择岩石理化性能测试内容之一的线性膨胀测试，对人造岩心用于岩石理化性能测试的可行性进行验证。将该人造岩心用于应力条件下(3MPa围压)的岩石线性膨胀测试，测得该泥页岩地层岩石在某钻井液体系下的16小时线性膨胀率为8.06%，比同一地层岩石粉状样品测得的线性膨胀率低3.48%。结果表明，采用本实用新型方法制备的人造岩心可用于岩石理化性能测试，且人造岩心在测试中能施加有效应力，可以更全面地反应地层条件下岩石的理化性能。
[0021]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于岩石理化性能测试的人造岩心制备装置，其特征在于，所述用于岩石理化性能测试的人造岩心制备装置包括:包括芯棒、外壳、内套、底座和顶块； 内套固定于底座之上，再在内套的外壁和外壳的内壁上均匀涂抹润滑油，将外壳与内套和底座组装在一起。2.如权利要求1所述的用于岩石理化性能测试的人造岩心制备装置，其特征在于，所述内套是由两个完全对称的半圆柱面组合而成。
【文档编号】G01N1/28GK205719688SQ201620359061
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】李相臣, 张帆, 杨珊, 康毅力, 佘继平, 杨斌, 陈益滨
【申请人】西南石油大学