一种粘土矿物（杂基）对致密砂岩物性影响模拟装置的制作方法

本发明涉及杂基对致密砂岩物性影响模拟实验技术领域，具体是一种粘土矿物杂基对致密砂岩物性影响模拟装置。

背景技术：

杂基是指粒径<0.03mm(相当5φ)、机械成因的、黏土类为主的细小填隙物，通常被认为是影响碎屑岩储渗能力的不利因素(李秀华等，1986；禚喜准等，2015)，研究程度相对较弱。正式将杂基引进砂岩分类中的是佩蒂庄(f.j.pettijohn，1949)，对杂基进行分类并描述其鉴定特征的是迪金森(w.r.dickson，1970)，他将砂岩填隙物划分为胶结物、层状硅酸盐胶结物、原杂基、正杂基、后杂基、假杂基6种类型,之后较长时间内，学者对杂基的认识停留在其对原始孔隙的破坏作用上，杂基及杂基微孔喉对于储层发育的影响鲜有涉及,事实上，通过不同尺度显微实验手段证实，经过重结晶或成岩改造的杂基具有与页岩、致密砂岩相似的微纳米孔喉系统，尤其是鄂尔多斯盆地延长组长6重力流环境下的高杂基致密砂岩，杂基已成为填隙物的主体，杂基对于微观孔喉特征及渗流能力的影响不能忽视。

杂基对致密砂岩物性的影响需要用到模拟装置，但是目前的模拟装置都需要在室内，局限性太高，并且没有加热环节，无法更好的模拟成岩后的致密砂岩。因此，本领域技术人员提供了一种粘土矿物(杂基)对致密砂岩物性影响模拟装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种粘土矿物(杂基)对致密砂岩物性影响模拟装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种粘土矿物对致密砂岩物性影响模拟装置，包括筒体、电磁加热组件、能源补充装置、粉碎过滤装置和摇晃填实组件，其特征在于，所述筒体的顶端连接有筒盖,所述筒体内设置有电磁加热组件，所述筒体的底部设置有能源补充装置，所述筒体的一侧设置有粉碎过滤装置，且筒体与粉碎过滤装置之间可拆卸的连接，以便将粉碎过滤装置取下对油田钻井的岩心样品进行破碎过滤处理，并将破碎过滤处理后的粉碎粒加入所述筒体内，且所述筒体内能够加入粉末状填隙物；

所述能源补充装置在所述摇晃填实组件的摇晃下能够产生电力并存储于蓄电池中；所述筒体可拆卸的连接在所述摇晃填实组件上，且所述摇晃填实组件能够对筒体内的加入粉末状填隙物的破碎粒进行填实晃匀，以便经过所述电磁加热组件加热后得到模拟成岩后的致密砂岩，进而便于分析致密砂岩的孔隙度和渗透率。

作为本发明再进一步的方案：所述摇晃填实组件包括夹持固定组件和摇晃组件，其中，所述夹持固定组件包括底盘、夹持杆、连接夹块、伸缩锁紧件一和伸缩锁紧件二，所述底盘的周向圆周铰接阵列设置有三个所述夹持杆，所述夹持杆的顶部固定设置有连接夹块，所述连接夹块能够伸入所述筒体底部的能源补充装置上的三个连接孔内，以便将所述筒体进行夹持固定，其中两个夹持杆的中部之间铰接设置有伸缩锁紧件一，另外一个夹持杆的中部与所述伸缩锁紧件一的中部之间铰接设置有所述伸缩锁紧件二，所述伸缩锁紧件一和伸缩锁紧件二垂直布置，通过所述伸缩锁紧件一和伸缩锁紧件二的伸缩运动实现所述锁紧夹块对所述筒体底部的能源补充装置进行锁紧固定。

作为本发明再进一步的方案：所述摇晃组件包括安装盘、摇晃电机、传动带、驱动凸轮、凸轮轴架、限位铰接杆、插销、弹簧和连接耳，其中，所述安装盘内设置有凹槽，所述凹槽的底部设置有所述摇晃电机，所述摇晃电机的输出端通过传动带与所述驱动凸轮的轮轴传动连接，所述驱动凸轮的轮轴可转动的支撑在所述凸轮轴架上，所述凸轮轴架一体设置在所述安装盘上方，所述安装盘的顶部一侧铰接连接有所述限位铰接杆，所述安装盘的顶部另一侧铰接连接有弹簧，每个所述夹持架的外侧中下部设置有连接耳，其中一个夹持架采用插销可拆卸的铰接连接于所述限位铰接杆上端，另外两个夹持架的连接耳可拆卸的连接在所述弹簧的上端，所述底盘的底面紧贴所述驱动凸轮设置，以便通过所述驱动凸轮实现对筒体的摇晃振荡。

作为本发明再进一步的方案：所述伸缩锁紧件一和伸缩锁紧件二均采用转动套筒和连接螺杆的连接方式，所述转动套筒的两端与两端的连接螺杆螺纹连接，两侧的所述连接螺杆螺纹的旋向不同，所述转动套筒两端的内螺纹旋向也相应的不同，所述伸缩锁紧件二的其中一个连接螺杆连接在外环套上，所述外环套同轴套设在所述伸缩锁紧组件一的转动套筒上，且所述外环套的轴向两端采用限位肩进行轴向限位，所述限位肩固定设置在所述伸缩锁紧组件一的转动套筒上，所述伸缩锁紧组件一的转动套筒与所述外环套之间可转动设置。

作为本发明再进一步的方案：所述电磁加热组件包括电磁加热控制器和磁力线圈，其中，所述筒体的上端采用螺纹转动连接有筒盖，且筒体的前表面嵌入安装有显示屏，所述筒体的前表面位于显示屏的下方位置处嵌入安装有电磁加热控制器，且筒体，筒体与粉碎过滤装置之间通过插槽相连，所述筒体的内侧设置有真空层，且筒体与真空层之间填充有岩棉材质的保温隔热层，所述筒体的内部设置有内胆，所述内胆的外部缠绕有与电磁加热控制器电性连接的磁力线圈。

作为本发明再进一步的方案：所述粉碎过滤装置包括接料盒，所述接料盒的一侧设置有与插槽相适配的插销，且接料盒的上方通过第二螺纹转动连接有盒盖，所述盒盖的内部顶端嵌入设置有滤网，且盒盖的上方设置有箱体，所述箱体的内侧转动连接有破碎辊，且箱体的内侧位于破碎辊的前侧位置处转动连接有对碾辊，所述破碎辊的一端贯穿箱体连接有摇把，且破碎辊与对碾辊相啮合。

作为本发明再进一步的方案：所述滤网的表面均匀开设有空隙，空隙的内径为mm。

作为本发明再进一步的方案：所述能源补充装置包括盒体，所述盒体的内侧呈对立固定有两个橡胶垫，且盒体的内部底端设置有蓄电池，所述两个橡胶垫之间的固定有套筒，所述套筒的内部设置有磁棒，且套筒的外表面均匀缠绕有线圈，所述线圈的两端电性连接桥式整流器，所述桥式整流器通过充电控制器电性连接蓄电池。

作为本发明再进一步的方案：所述盒体的外部开设有usb充电口，usb充电口用于对蓄电池进行能源补充，所述蓄电池的输出端通过逆变器与显示屏和电磁加热控制器电性连接，所述套筒为一种耐热abs材质的构件，所述磁棒的长度是套筒总长度的1/3。

作为本发明再进一步的方案：所述磁力线圈与内胆之间设置有绝缘隔热层，绝缘隔热层为一种陶瓷纤维材质的构件，所述内胆内壁安装有温度传感器，温度传感器的输出端电性连接显示屏。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明设计新颖，使用方便，结构小巧可以用于室外/室内实验检测，增加了实用性，通过破碎过滤装置可以对岩心进行破碎过滤处理，降低了人力劳动，提高了工作效率，通过电磁加热可以更好的模拟成岩后的致密砂岩，提高了实验的效果，并且电磁加热具有热转化率高，低碳环保的效果，有效的保护了自然环境，设置了能源补充装置，在晃动时磁棒来回穿梭于线圈中心，不断地感应出电流通过充电控制器向蓄电池充电，只要晃动它就能产生电力，有效的节约了能源消耗，提高了设备的工作时间，增加了实用性，摇晃填实组件能够对筒体内的加入粉末状填隙物的破碎粒进行填实晃匀，可拆卸，便于对更换方向安装，以便于对各个方位的内部物料进行填实晃匀。

附图说明

图1为一种粘土矿物(杂基)对致密砂岩物性影响模拟装置的结构示意图；

图2为一种粘土矿物(杂基)对致密砂岩物性影响模拟装置中磁力线圈的安装示意图；

图3为一种粘土矿物(杂基)对致密砂岩物性影响模拟装置中粉碎过滤装置的结构示意图；

图4为一种粘土矿物(杂基)对致密砂岩物性影响模拟装置中能源补充装置的结构示意图；

图5为一种粘土矿物(杂基)对致密砂岩物性影响模拟装置中摇晃填实组件的结构示意图；

图6为一种粘土矿物(杂基)对致密砂岩物性影响模拟装置中伸缩锁紧件一和伸缩锁紧件二的连接结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1～6，本发明实施例中，本发明的一种粘土矿物杂基对致密砂岩物性影响模拟装置包括筒体1、电磁加热组件、能源补充装置5、粉碎过滤装置3和摇晃填实组件，其特征在于，所述筒体1的顶端连接有筒盖2,所述筒体1内设置有电磁加热组件，所述筒体1的底部设置有能源补充装置5，所述筒体1的一侧设置有粉碎过滤装置3，且筒体1与粉碎过滤装置3之间可拆卸的连接，以便将粉碎过滤装置3取下对油田钻井的岩心样品进行破碎过滤处理，并将破碎过滤处理后的粉碎粒加入所述筒体1内，且所述筒体1内能够加入粉末状填隙物；

所述能源补充装置5在所述摇晃填实组件的摇晃下能够产生电力并存储于蓄电池中；所述筒体可拆卸的连接在所述摇晃填实组件上，且所述摇晃填实组件能够对筒体1内的加入粉末状填隙物的破碎粒进行填实晃匀，以便经过所述电磁加热组件加热后得到模拟成岩后的致密砂岩，进而便于分析致密砂岩的孔隙度和渗透率。

作为较佳的实施例，如图5所示，所述摇晃填实组件包括夹持固定组件和摇晃组件，其中，所述夹持固定组件包括底盘16、夹持杆15、连接夹块14、伸缩锁紧件一24和伸缩锁紧件二27，所述底盘的周向圆周铰接阵列设置有三个所述夹持杆15，所述夹持杆15的顶部固定设置有连接夹块14，所述连接夹块14能够伸入所述筒体底部的能源补充装置5上的三个连接孔13内，以便将所述筒体进行夹持固定，其中两个夹持杆15的中部之间铰接设置有伸缩锁紧件一15，另外一个夹持杆15的中部与所述伸缩锁紧件一的中部之间铰接设置有所述伸缩锁紧件二27，所述伸缩锁紧件一24和伸缩锁紧件二27垂直布置，通过所述伸缩锁紧件一24和伸缩锁紧件二27的伸缩运动实现所述锁紧夹块对所述筒体底部的能源补充装置5进行锁紧固定。

作为更佳的实施例，所述摇晃组件包括安装盘17、摇晃电机19、传动带20、驱动凸轮21、凸轮轴架18、限位铰接杆22、插销23、弹簧26和连接耳25，其中，所述安装盘17内设置有凹槽，所述凹槽的底部设置有所述摇晃电机19，所述摇晃电机的输出端通过传动带20与所述驱动凸轮21的轮轴传动连接，所述驱动凸轮的轮轴可转动的支撑在所述凸轮轴架上，所述凸轮轴架一体设置在所述安装盘17上方，所述安装盘的顶部一侧铰接连接有所述限位铰接杆22，所述安装盘的顶部另一侧铰接连接有弹簧26，每个所述夹持架的外侧中下部设置有连接耳25，其中一个夹持架采用插销23可拆卸的铰接连接于所述限位铰接杆22上端，另外两个夹持架的连接耳可拆卸的连接在所述弹簧26的上端，所述底盘16的底面紧贴所述驱动凸轮21设置，以便通过所述驱动凸轮实现对筒体的摇晃振荡。

如图6，所述伸缩锁紧件一24和伸缩锁紧件二27均采用转动套筒和连接螺杆的连接方式，所述转动套筒的两端与两端的连接螺杆螺纹连接，两侧的所述连接螺杆螺纹的旋向不同，所述转动套筒两端的内螺纹旋向也相应的不同，所述伸缩锁紧件二27的其中一个连接螺杆连接在外环套28上，所述外环套28同轴套设在所述伸缩锁紧组件一的转动套筒上，且所述外环套的轴向两端采用限位肩29进行轴向限位，所述限位肩固定设置在所述伸缩锁紧组件一的转动套筒上，所述伸缩锁紧组件一的转动套筒与所述外环套之间可转动设置。

如图1-2，本发明的电磁加热组件包括电磁加热控制器4和磁力线圈11，其中，筒体1的顶端通过螺纹转动连接有筒盖2，且筒体1的前表面嵌入安装有显示屏6，筒体1的前表面位于显示屏6的下方位置处嵌入安装有电磁加热控制器4，且筒体1的底部设置有能源补充装置5，筒体1的一侧设置有粉碎过滤装置3，且筒体1与粉碎过滤装置3之间通过插槽7相连，筒体1的内侧设置有真空层9，且筒体1与真空层9之间填充有岩棉材质的保温隔热层8，筒体1的内部设置有内胆10，内胆10的外部缠绕有与电磁加热控制器4电性连接的磁力线圈11，磁力线圈11与内胆10之间设置有绝缘隔热层12，绝缘隔热层为一种陶瓷纤维材质的构件，通过控制电磁加热控制器4输出部分变频为10hz-40hz的高频感应电流，高频感应电流通过缠绕在内胆10时，内部产生高频磁场，利用磁力线切割的作用，缠绕在磁力线圈11的内胆便会产生涡流效应，生产焦耳热，从而可以对内胆10内部进行加热，具有热转化率高，低碳环保的效果，有效的保护了自然环境。

粉碎过滤装置3包括接料盒31，接料盒31的一侧设置有与插槽7相适配的插销38，且接料盒31的上方通过第二螺纹转动连接有盒盖37，盒盖37的内部顶端嵌入设置有滤网32，且盒盖37的上方设置有箱体36，箱体36的内侧转动连接有破碎辊35，且箱体36的内侧位于破碎辊35的前侧位置处转动连接有对碾辊34，破碎辊35的一端贯穿箱体36连接有摇把33，且破碎辊35与对碾辊34相啮合，使用时将油田钻井岩心样品和填隙物从而箱体36上表面的进料口加入，同时转动摇把33，摇把33转动后会带动破碎辊35转动，破碎辊35的转动同时会带动对碾辊34一起转动，从而对岩心样品进行破碎，破碎后用手摇动接料盒31，破碎后碎粒会通过滤网32落入接料盒31中，筛选完成后将接料盒31中的样品倒入内胆10中,同时向内胆内部添加体积百分比(小于0.03mm的填隙物体积为总体积)1％，5％，9％，13％，17％，21％....的填隙物，摇晃均匀，温度控制在80～180度之间，模拟成岩后的致密砂岩分别测其对应的孔隙度和渗透率。

作为较佳的实施例，滤网32的表面均匀开设有空隙，空隙的内径为2mm，可以筛选出2mm的大小的碎粒。

此外，能源补充装置5包括盒体51，盒体51的内侧呈对立固定有两个橡胶垫55，且盒体51的内部底端设置有蓄电池56，两个橡胶垫55之间的固定有套筒54，套筒54的内部设置有磁棒52，且套筒54的外表面均匀缠绕有线圈53，线圈53的两端电性连接桥式整流器57，桥式整流器57通过充电控制器电性连接蓄电池56，盒体51的外部开设有usb充电口，usb充电口用于对蓄电池56进行能源补充，蓄电池56的输出端通过逆变器与显示屏6和电磁加热控制器4电性连接，套筒54为一种耐热abs材质的构件，磁棒52的长度是套筒54总长度的1/3，在晃动时磁棒52来回穿梭于线圈中心，不断地感应出电流通过充电控制器向蓄电池56充电，只要晃动它就能产生电力，有效的节约了能源消耗，提高了设备的工作时间，增加了实用性。

内胆10内壁安装有温度传感器，温度传感器的输出端电性连接显示屏6，通过显示屏6可以了解到内胆内部的温度值。

本发明的工作原理是：首先将油田钻井岩心样品和填隙物从箱体36上表面的进料口加入，同时转动摇把33，摇把33转动后会带动破碎辊35转动，破碎辊35的转动同时会带动对碾辊34一起转动，从而对岩心样品进行破碎，破碎后用手摇动接料盒31，破碎后碎粒会通过滤网32落入接料盒31中，筛选完成后将接料盒31中的样品倒入内胆10中,同时向内胆内部添加体积百分比(小于0.03mm的填隙物体积为总体积)1％，5％，9％，13％，17％，21％....的粉末填隙物，然后，将该筒体利用摇晃填实组件上的三个连接夹块14分别伸入下部的三个连接孔13内，并利用伸缩锁紧件一24和伸缩锁紧件二27进行锁紧，再将限位铰接杆和弹簧连接在连接耳25上，开启摇晃电机19进行摇晃处理一定时间，再将限位铰接杆和弹簧拆卸，将整个底盘转动120度，将限位铰接杆和弹簧连接在另外的夹持杆15上，转换位置进行摇晃处理，然后再转动120度，再转换一侧位置进行摇晃处理一定时间即可保证填实摇晃均匀，然后进行加热，也可在摇晃中加热，温度控制在80～180度之间(模拟成岩后的致密砂岩)，一定时间后分别测其对应的孔隙度和渗透率即可完成填隙物和孔隙的模拟实验，在加热时通过控制电磁加热控制器4输出部分变频为10hz-40hz的高频感应电流，高频感应电流通过缠绕在内胆10时，内部产生高频磁场，利用磁力线切割的作用，缠绕在磁力线圈11的内胆便会产生涡流效应，生产焦耳热，从而可以对内胆10内部进行加热，以电磁加热的方式来代替传统煤加热的方式，减少了烟气排放，有效的保护了自然环境，实现了低碳环保的效果，在晃动筒体1时磁棒52来回穿梭于线圈中心，不断地感应出电流通过充电控制器向蓄电池56充电，只要晃动它就能产生电力，有效的节约了能源消耗，提高了设备的工作时间，增加了实用性。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。