一种岩心电阻率测试装置的制作方法

本实用新型属于岩心电阻率测试技术领域，具体涉及一种岩心电阻率测试装置。

背景技术：

岩芯电阻率是岩石物理性质的基本参数之一，是石油、天然气勘探开发中储层评价和储量计算的关键参数之一，也是认识油气层地质特征的重要参考依据。目前，岩石电阻率的测试不断改进和发展，电阻率测试模型和方法也不断推陈出新。岩芯电阻率测试方法最常用的是二电极法，即在圆柱形岩芯试样的两个端面施加电极，测试岩芯电阻，再根据电阻率公式计算得出电阻率。二电极法中，岩芯电阻率受电极接触与极化的影响较大，测试时大多在电极上施加压力以提高接触程度，电极极化也会发生在岩芯试样的两端，若试样长度较短，则电阻率的测试受极化影响的程度将加大，测试精度不高。

技术实现要素：

本实用新型提供一种岩心电阻率测试装置，能够明显提高岩芯电阻率的测试精准度。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种岩心电阻率测试装置，包括电极、切割机构以及电阻测量机构；所述电极包括第一电极、第二电极以及第三电极，所述岩心安装于所述第一电极与第二电极之间；所述切割机构用于将所述岩心切割为第一岩心和第二岩心，所述第三电极安装于第一岩心与第二岩心之间；所述电阻测量机构包括转换开关和数字电桥，所述转换开关的输入端分别与所述第一电极、第二电极以及第三电极连接，转换开关的输出端与所述数字电桥连接。

进一步的，还包括转动机构，所述转动机构包括电机以及与电机连接的轴承组件，所述第一电极与所述轴承组件连接。

进一步的，还包括伸缩机构，所述伸缩机构包括支座和液压缸，所述第二电极与所述支座连接。

进一步的，所述第二电极与所述伸缩机构之间设有压力感应器。

进一步的，还包括红外测量机构，所述红外测量机构安装于所述岩心的上方，用于测量所述岩心的长度以及岩芯的横截面面积。

进一步的，还包括电极安装机构，用于将所述第三电极安装于所述第一岩心与第二岩心之间。

进一步的，所述岩心的两端设有夹具，所述夹具安装于工作台上。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用三个电极分段测量岩心电阻值来计算岩心电阻率，能够有效屏蔽电极接触与极化对测试结果的影响，减小测试误差，明显提高岩芯电阻率的测试精准度。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的俯视图。

图3是实施例中电阻率的斜率图。

附图标记：1-转动机构，2-第一电极，3-红外测量机构，4-岩心，41-第一岩心，42-第二岩心，5-第三电极，6-第二电极，7-压力感应器，8-伸缩机构，9-支座，10-液压缸，11-转换开关，12-数字电桥，13-切割机构，14-夹具，15-电极安装机构，16-工作台。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参照图1和图2，一种岩心电阻率测试装置，包括电极、切割机构13以及电阻测量机构；所述电极包括第一电极2、第二电极6以及第三电极5，所述岩心4安装于所述第一电极2与第二电极6之间；所述切割机构13用于将所述岩心4切割为第一岩心41和第二岩心42，所述第三电极5安装于第一岩心41与第二岩心42之间；所述电阻测量机构包括转换开关11和数字电桥12，所述转换开关11的输入端分别与所述第一电极2、第二电极6以及第三电极5连接，转换开关11的输出端与所述数字电桥12连接。本实施例中，转换开关11包括a、b、c三个输入端，a输入端与第一电极2连接，b输入端与第二电极6连接，c输入端与第三电极5连接。

本装置测量岩心电阻率的原理是改变岩心试样的测试长度，计取不同长度的岩心对应的电阻值，代入如下公式来计算岩心电阻率。

式中，zjk为试样测试电阻，ρ为试样电阻率，为试样截面平均值，ljk为试样长度，z1为电极接触与极化产生的接触电阻，并认为接触电阻与岩心试样是串联的，接触电阻是不变的。改变岩心试样长度ljk，测得对应的试样测试电阻zjk，通过线性分析的方式屏蔽试样的接触电阻z1，计算获得岩心电阻率ρ。

本实施例中，切割机构13将岩心试样切分为比例为1:2的两部分，即第一岩心41为整体岩心长度的2/3，第二岩心42为整体岩心长度的1/3。在岩心试样未被切割之前，首先测量岩心试样的整体长度l，调节转换开关11使a输入端与b输入端连通，通过数字电桥12测得整体长度对应的岩心电阻值zab。然后启动切割机构13将岩心试样切分为第一岩心41和第二岩心42，在第一岩心41与第二岩心42之间安装第三电极5，将第三电极5连接到转换开关11的c输入端。调节转换开关11使a输入端与c输入端连通，通过数字电桥12测得岩心电阻值zac；调节转换开关11使b输入端与c输入端连通，通过数字电桥12测得岩心电阻值zbc。根据上述测试值及测试公式可作出图3，图3中直线的斜率则表示岩心试样的电阻率值。

通过本装置测试岩心电阻率，能够有效屏蔽电极接触与极化对测试结果的影响，减小测试误差，明显提高岩芯电阻率的测试精准度。

进一步的，本装置还包括转动机构1和红外测量机构3，所述转动机构1包括电机以及与电机连接的轴承组件，所述第一电极2与所述轴承组件连接；所述红外测量机构3安装于所述岩心4的上方。转动机构1可带动第一电极2转动，从而带动整个岩心4转动，以便于红外测量机构3测量岩心4的长度以及岩芯的横截面面积。

进一步的，本装置还包括伸缩机构8，所述伸缩机构8包括支座9和液压缸10，所述第二电极6与所述支座9连接；所述第二电极6与所述伸缩机构8之间设有压力感应器7；所述岩心4的两端设有夹具14，所述夹具14安装于工作台16上。转动机构1、伸缩机构8、切割机构13等构件安装于工作台16上，电阻测量机构安装于工作台16下。切割机构13切分岩心4试样之前，采用夹具14将岩心4试样的两侧夹紧，避免切分时岩心4试样受力晃动，影响切面的平整度。切分岩心4试样以后，松开夹具14，控制液压缸10的活塞杆缩回带动支座9向液压缸10方向移动，第二电极6也跟随移动，从而将与第二电极6连接的第二岩心42与第一岩心41分开一定距离，以便于在第一岩心41与第二岩心42之间安装第三电极5。第三电极5安装完毕后，控制液压缸10的活塞杆伸出，将第二岩心42、第三电极5与第一岩心41压紧。此时压力感应器7可感应伸缩机构8作用到第二电极6上的压力，根据需要调整伸缩机构8作用到第二电极6的压力，使得切分岩心4试样后伸缩机构8作用到第二电极6的压力与切分之前的压力相等，确保电极的接触电阻不变。

进一步的，本装置还包括电极安装机构15，用于将第三电极5安装于第一岩心41与第二岩心42之间，避免手动安装第三电极5产生误差。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。