一种岩心制作装置及制作方法与流程

1.本发明涉及油气开发化学防砂技术领域，具体地说是一种岩心制作装置及制作方法。


背景技术：

2.化学防砂由于其成本较低、施工方便、易处理等优势，是胜利油田常用的防砂方式之一。为了更好的进行化学防砂方案设计，需要对固砂体系包括固砂剂、覆膜砂等进行适应性评价，而岩心制作则是评价实验的前提。在进行固砂体系的评价时需首先制作实验岩心。目前，制备实验岩心过程中，主要是使用玻璃试管作为夹持器，用玻璃棒进行手工压实。这一过程存在以下几个隐患：一、压实主要靠人为按压，个人因素影响大，界定方式不严谨，压力无法定量，精度差；二、岩心制作好后取出时，需要将玻璃管击碎，存在破坏岩心、岩样成品率低的问题；三、压实力量控制不好，或破碎玻璃试管取岩心时，还存在人员受伤害的风险；四、加装药剂过程中，底部玻璃管液体渗流无集结装置，造成环境污染。
3.公开(公告)号：cn108181142b，公开(公告)日：2020-11-06提供一种人工岩心的制备方法及其制备得到的人工岩心，所述方法包括以下步骤：对需要模拟的真实岩心进行组分分析及粒度分析，得到构成该真实岩心的组分、各组分含量及组分粒度分布信息；按照所述信息将人工岩心制样材料及矿化度水混合均匀后倒入岩心模具中；其中，所述矿化度水的类型及矿化度与真实岩心所处地区地层水类型及矿化度相同；向所述岩心模具中加入氢氧化钙，搅拌均匀后再匀速导入苏打水；待碳酸钙生成反应结束后，对该岩心模具进行施压，以将模具中的材料完全压实固结；待所述岩心模具内材料完全压实固结后，将盐酸倒入模具中，以使人工岩心中钙质胶结碳酸盐矿物与盐酸充分反应，反应结束后，得到所述人工岩心。
4.公开(公告)号：cn106769751b，公开(公告)日：2020-05-12涉及一种半胶结人造填砂管岩心模型，由透明有机玻璃管、中部石英砂填充区和两端砂粒胶结区构成。上述半胶结人造填砂管岩心模型的填制装置，该装置由手动水力压力泵、泄压阀、压力表、固定支架、实心螺纹铁杆和一端开口的具塞中间容器组成。一种半胶结人造填砂管岩心模型及其填制装置与方法，优点在于：
①
降低岩心制作成本，降低岩心制作的技术门槛，提高岩心的制作效率；
②
岩心的孔隙结构用有机玻璃管保护起来，高压驱替时，有效避免了高围压对岩心的破坏和孔隙结构的改变。本发明装置结构简单、操作方便，实用性强，模拟可信度高，是一种适合推广的新型岩心模型制作技术。
5.公开(公告)号：cn203198036u，公开(公告)日：2013-09-18涉及一种人造岩心压制器，属于非常规油气实验技术领域，本实用新型整体采用不锈钢材料制作，支架为压板、托板提供上下运行的轨道，由转盘控制的螺旋杆通过卡盘与压板相连，既能控制压板上下运动，又能保证其不随螺旋杆转动，由螺栓固定的模块为对合的两块，内部形成空腔用于装样，成为样品仓，在实验时受压板的压力和千斤顶的顶升，样品仓内的样品逐渐缩小压实，最终形成需要的人造岩心，样品压制成功后通过千斤顶和螺旋杆的调节从支架内取出模
块，卸开螺栓，取出压制好的标准柱体，结构简单，具有很强的实用性，可以重新制作煤样、页岩样品的标准柱体，为在煤层气、页岩气开发中提供了技术支撑。
6.公开(公告)号：cn105973661a，公开(公告)日：2016-09-28公开了一种预压应力人造岩心的制备方法，包括如下步骤：(1)将环氧树脂a组分和固化剂b组分进行混合搅拌；向步骤(1)中的混合物中加入石英砂后，均匀搅拌；(3)将步骤(2)中的混合物分层浇铸到内应力圆柱形模具中，模具与混合物间涂一层离型剂，通过螺旋把手对(2)中的混合物施加压力，待圆柱试样固化成型后，即可得到内应力岩心。
7.总之，以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本发明不相同，针对本发明更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果，以上公开技术文件均不存在技术启示。


技术实现要素：

8.针对现有技术存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种岩心制作装置及制作方法，提高固结岩心的成品率及实验精度，降低了破碎式取心的人员伤害风险，保护实验环境。具有效率高、精度高、安全性好的特点。
9.为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案：
10.一种岩心制作装置，包括相互连接的紧固装置、夹持装置；
11.还包括回收装置；
12.所述回收装置连接在夹持装置底部，并且回收装置内腔与夹持装置内腔相互连通。
13.进一步地，所述回收装置包括导液管、回收腔；
14.所述导液管与夹持装置的夹持筒的底部螺纹连接；
15.所述回收腔与导液管的底部螺纹连接；
16.所述夹持装置的夹持筒、导液管、回收腔自上而下依次连通。
17.进一步地，所述夹持装置包括夹持筒；
18.所述夹持筒为两片相扣合式结构，即包括左半筒和右半筒，上述两半筒，一边为折页连接，另一边设置螺栓或锁扣。
19.进一步地，所述夹持装置还包括挡砂片；
20.所述挡砂片不锈钢网状结构，挡砂片平铺在夹持筒底部，并且挡砂片周边固定在夹持筒底部侧壁开设的底部凹槽一内。
21.进一步地，所述夹持筒内壁设置防粘贴，夹持筒底部开设用于连通回收装置的孔眼。
22.进一步地，所述紧固装置包括丝杠、上压盖、压板；
23.所述压盖与夹持装置的夹持筒上端为丝扣式连接，压盖中心开设用于配合安装丝杠的丝孔；
24.所述丝杠底部与压板连接；
25.所述压板与夹持装置的夹持筒内壁构成滑动密封。
26.进一步地，所述上压盖内壁设置夹持台阶，用于夹持筒的旋紧上限位；所述上压盖内壁还设置限位台阶，用于压板的上限位，限位台阶的内径与夹持装置的夹持筒内径相同。
27.进一步地，所述紧固装置还包括加压旋块；
28.所述丝杠上端连接加压旋块，加压旋块上还安装加压把手。
29.为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案：
30.一种岩心制作方法，包括以下步骤：
31.向夹持筒内加入制作岩心的材料；
32.根据设计的压力值，通过丝杠对夹持筒内部材料进行加压，加压完成后，将回收腔内液体处理后，再将回收腔装好；
33.将岩心制作装置放入恒温装置进行固结；
34.固结后，将岩心制作装置取出，依次将回收腔、导液管及夹持筒取下；
35.打开夹持筒，即可取出制作好的实验岩心。
36.进一步地，在用丝杠对夹持筒内部材料进行加压之前，先将夹持筒底部放置挡砂片，夹持筒内壁铺上防粘贴，再将底部回收装置与夹持装置连接好，再将夹持筒装到带丝杠及压板的上压盖上。
37.本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
38.(1)设置易于开启且不伤害岩心的夹持筒，可有效提高固结岩心的成品率及实验精度，并有效降低了破碎式取心的人员伤害风险。
39.(2)加压装置的压力量化可调，可根据要求进行压力控制，有效提高了实验精准度。
40.(3)底部回收装置的设置，可有效保护实验环境。
附图说明
41.图1为本发明的一种岩心制作装置的结构示意图；
42.图2为挡砂片的结构示意图。
43.图中：上部紧固装置1、加压旋块101、丝杠102、上压盖103、限位台阶104、夹持台阶105、压板106、夹持装置2、夹持筒201、底部凹槽一202、挡砂片203、孔眼204、底部凹槽二205、底部回收装置3、导液管301、回收腔302。
具体实施方式
44.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.实施例1：
46.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：岩心制作装置包括上部紧固装置1、夹持装置2、底部回收装置3三大部分构成。
47.所述上部紧固装置1包括加压旋块101、丝杠102、上压盖103、限位台阶104、夹持台阶105、压板106。其中，加压旋块101上部等距设置4个加压把手，加压旋块101与丝杠102为丝扣连接。上压盖103中间有通孔，丝杠102从中穿过、上压盖103设置限位台阶104，用于压板106的限位。上压盖103设置夹持台阶105，内部有螺纹。丝杠102底部与压板106焊接。所述
压板107外圆周面中部设置弧形凹槽，凹槽上设密封圈，与夹持装置8的夹持筒201构成滑动密封。
48.所述夹持装置8包括夹持筒201、底部凹槽一202、挡砂片203、孔眼204、底部凹槽二205。其中，夹持筒201为两片式，一边为折页连接，另一边设置螺栓，方便夹持筒201的打开与关闭。夹持筒201外壁设置螺纹，用于与上压盖103连接。夹持筒201内壁设置防粘贴，底部内侧设置底部凹槽一201，底部凹槽二205，夹持筒201底部设有孔眼204，用于液体的泄流。其中底部凹槽一201用于放置挡砂片203。底部凹槽二205内壁有螺纹。其中，挡砂片203为不锈钢网状结构，具体网眼尺寸按固砂材料的尺寸来调节。
49.所述底部回收装置3包括导液管301和回收腔302。其中，导液管301与夹持筒201的底部螺纹连接。回收腔302与导液管301螺纹连接，可方便拆卸处理回收物。
50.为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，岩心制作方法，包括以下步骤：
51.1.准备好制作岩心的实验材料。
52.2.将夹持筒201底部放置挡砂片，内壁铺上防粘贴。将底部回收装置3与夹持装置2连接好。
53.3.向夹持筒201内加入制作岩心的材料。
54.4.将夹持筒201装到上压盖103内。
55.5.根据设计的压力值，通过丝杠102对夹持筒201内部材料进行加压，加压完成后，将回收腔302内液体处理后，再将回收腔302装好。
56.6.将岩心制作装置放入恒温装置进行固结。
57.7.岩心制作好后，将岩心制作装置取出，依次将回收腔302、导液管301及夹持筒201取下。打开夹持筒201的螺栓或锁扣，即可取出制作好的实验岩心。
58.制作岩心的材料、固结设备、固结方式等都属于本领域的现有技术，直接应用即可，不再赘述。
59.实施例2：
60.为了一次制作更多的岩心，可以将实施例1进行改进，主要改进为：将尺寸放大，原夹持筒内设置多个筒状槽位，每个槽位用于放置小的夹持筒，同时，压板也按照槽位的位置调整为放射形的多个压板连接的大压板，其他结构基本可以与实施例1相同。
61.本发明一种岩心制作装置及制作方法，适用于化学防砂前进行固砂体系的性能评价，也可以用于类似的岩心制作中。
62.实施例3：
63.为了更为方便加热，可以将实施例1、2做进一步改进，主要改进为：在夹持筒外壁设置加热筒及保温筒，其上设实时温控系统，可根据实验需要，保持相应的加热温度。
64.本发明采取丝杠加压的方式，能够实现压实力可定量、可调，大大降低人为压实操作误差，提高后续岩心评价实验精准度。在不破坏岩心的情况下，极为方便的将其取出，有效的提高了岩心成品率，减小了破碎式取心对岩心震击造成的影响。同时降低了人员操作受伤害的风险。此外，设置了底部回收装置，能够有效保护实验环境。该装置及方法对提高实验效率、精确度及安全性有很大的意义。
65.本技术中凡是没有展开论述的零部件本身、本技术中的各零部件连接方式均属于本技术领域的公知技术，不再赘述。比如焊接、丝扣式连接等。
66.在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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发明中的具体含义。
67.本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
68.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
69.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。