本發(fā)明屬于巖心夾持器，具體涉及一種驅(qū)替掃描用巖心夾持裝置。

背景技術(shù)：

1、近年來，微米ct掃描技術(shù)、核磁共振技術(shù)在油層物理實驗領(lǐng)域已逐漸得到應(yīng)用，其對于樣品無損檢測且定量可視化的特點，使其成為了一種重要的實驗表征方法。

2、在進行微米ct掃描、核磁共振檢測時都要使用夾持器對巖心進行夾持，現(xiàn)有的巖心夾持器通常僅對巖心施加圍壓以模擬真實巖石受到的圍壓，然而，真實的巖石在地層狀態(tài)不僅受到圍壓，還受到軸向壓力，如果不對巖心施加軸向壓力，可能導(dǎo)致巖心的受力狀態(tài)與真實地層狀態(tài)不同，從而影響實驗結(jié)果，雖然也有部分實驗裝置可對巖心施加軸向壓力，但在具體實驗操作時，需要同時控制軸向壓力和圍壓，操作較為不便。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在提出一種驅(qū)替掃描用巖心夾持裝置，用以解決現(xiàn)有的不施加軸向壓力的巖心夾持器不對巖心施加軸向壓力導(dǎo)致實驗結(jié)果準確性不高以及施加軸向壓力的巖心夾持器需要同時控制軸向壓力和圍壓，操作較為不便的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明是通過采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

3、一種驅(qū)替掃描用巖心夾持裝置，包括碳纖維套筒、軸向施壓機構(gòu)、夾持機構(gòu)和排液機構(gòu)，軸向施壓機構(gòu)、夾持機構(gòu)和排液機構(gòu)處于碳纖維套筒的內(nèi)部，并與碳纖維套筒同軸設(shè)置；碳纖維套筒的兩端分別設(shè)置有上封口板和下封口板；所述夾持機構(gòu)包括橡膠套筒，橡膠套筒的兩端分別密封固定連接有上壓板和下壓板，上壓板和下壓板分別與所述碳纖維套筒密封滑動配合；橡膠套筒、上壓板和下壓板配合構(gòu)成一個用于容納巖心的容納腔，上壓板上開設(shè)有與容納腔連通的若干進流口，下壓板上開設(shè)有與容納腔連通的若干排流口，橡膠套筒的外側(cè)壁與所述碳纖維套筒的內(nèi)側(cè)壁之間形成一個用于通入高壓液體的環(huán)形密閉圍壓腔；所述排液機構(gòu)設(shè)置于夾持機構(gòu)的底部，用于支撐夾持機構(gòu)以及導(dǎo)出排流口流出的流體；所述軸向施壓機構(gòu)設(shè)置于夾持機構(gòu)的頂部，用于通過進流口向容納腔中導(dǎo)入驅(qū)替流體以及與環(huán)形密閉圍壓腔配合對巖心進行施壓。

4、優(yōu)選的，所述排液機構(gòu)包括排流管、支撐底座和覆蓋所有排流口的下扣蓋；支撐底座設(shè)置于下封口板上，并與下扣蓋的底部連接；下扣蓋與所述下壓板配合構(gòu)成一個集流腔；排流管的一端通過下扣蓋與集流腔導(dǎo)通連接，排流管的另一端依次穿過支撐底座和下封口板延伸至碳纖維套筒的外部。

5、優(yōu)選的，所述下扣蓋與下壓板之間設(shè)置有第一密封圈。

6、優(yōu)選的，所述軸向施壓機構(gòu)包括進流管、活塞筒、活塞體、活塞桿和覆蓋所有進流口的上扣蓋，上扣蓋與上壓板配合構(gòu)成一個驅(qū)替液腔，活塞筒通過連接軟管與所述環(huán)形密閉圍壓腔導(dǎo)通連接；活塞體設(shè)置于活塞筒內(nèi)部，活塞桿的一端與活塞體連接，活塞桿的另一端與上扣蓋的頂部連接；進流管的一端通過上扣蓋與驅(qū)替液腔導(dǎo)通連接，進流管的另一端穿過上封口延伸至碳纖維套筒的外部。

7、優(yōu)選的，所述上壓板上開設(shè)有第一接口，所述連接軟管的一端通過第一接口與所述環(huán)形密閉圍壓腔導(dǎo)通連接。

8、優(yōu)選的，所述活塞筒內(nèi)部設(shè)置有密封隔板，密封隔板上開設(shè)有通孔；密封隔板將活塞筒的內(nèi)部空間劃分為活塞腔和緩沖腔，活塞腔和緩沖腔基于通孔導(dǎo)通；所述連接軟管的另一端通過活塞筒上的第二接口與緩沖腔導(dǎo)通連接。

9、優(yōu)選的，還包括導(dǎo)液管；所述下壓板上開設(shè)有進液口，導(dǎo)液管的一端通過進液口與所述環(huán)形密閉圍壓腔導(dǎo)通連接，導(dǎo)液管的另一端依次穿過支撐底座和下封口板延伸至碳纖維套筒的外部。

10、優(yōu)選的，所述活塞體沿容納腔的徑向橫截面積與容納腔的徑向橫截面積之比為1.5～3。

11、優(yōu)選的，所述上扣蓋與上壓板之間設(shè)置有第二密封圈。

12、本發(fā)明所帶來的有益的技術(shù)效果：

13、1）本技術(shù)方案提出的一種驅(qū)替掃描用巖心夾持裝置，通過設(shè)置軸向施壓機構(gòu)和環(huán)形密閉圍壓腔，并在環(huán)形密閉圍壓腔與軸向施壓機構(gòu)之間建立相通，實現(xiàn)液力共用，同時模擬圍壓和軸向壓力，可以較好地還原真實巖石在地層狀態(tài)的受力情況，對提高實驗結(jié)果的準確性具有重要意義。

14、2）本技術(shù)方案通過設(shè)置上扣蓋、活塞筒及活塞體，使活塞筒的內(nèi)腔與環(huán)形密閉圍壓腔連通，從而使活塞筒內(nèi)的高壓液體可進入活塞筒，由此產(chǎn)生的液力依次通過活塞體、活塞桿、上扣蓋和上壓板對巖心進行軸向施壓，從而可保證巖心的圍壓和軸向壓力的壓力源同源，這樣只需要調(diào)節(jié)進入環(huán)形密閉圍壓腔內(nèi)的高壓液體的壓力即可同步調(diào)節(jié)巖心受到的圍壓和軸向壓力，大大簡化了驅(qū)替模擬過程中的壓力調(diào)節(jié)過程。

技術(shù)特征：

1.一種驅(qū)替掃描用巖心夾持裝置，其特征在于：包括碳纖維套筒（1）、軸向施壓機構(gòu)（2）、夾持機構(gòu)（7）和排液機構(gòu)（9），軸向施壓機構(gòu)（2）、夾持機構(gòu)（7）和排液機構(gòu)（9）處于碳纖維套筒（1）的內(nèi)部，并與碳纖維套筒（1）同軸設(shè)置；碳纖維套筒（1）的兩端分別設(shè)置有上封口板（11）和下封口板（12）；

2.如權(quán)利要求1所述一種驅(qū)替掃描用巖心夾持裝置，其特征在于：所述排液機構(gòu)（9）包括排流管（9.1）、支撐底座（9.2）和覆蓋所有排流口（7.7）的下扣蓋（9.3）；支撐底座（9.2）設(shè)置于下封口板（12）上，并與下扣蓋（9.3）的底部連接；下扣蓋（9.3）與所述下壓板（7.4）配合構(gòu)成一個集流腔（9.4）；排流管（9.1）的一端通過下扣蓋（9.3）與集流腔（9.4）導(dǎo)通連接，排流管（9.1）的另一端依次穿過支撐底座（9.2）和下封口板（12）延伸至碳纖維套筒（1）的外部。

3.如權(quán)利要求2所述一種驅(qū)替掃描用巖心夾持裝置，其特征在于：所述下扣蓋（9.3）與下壓板（7.4）之間設(shè)置有第一密封圈（10）。

4.如權(quán)利要求1所述一種驅(qū)替掃描用巖心夾持裝置，其特征在于：所述軸向施壓機構(gòu)（2）包括進流管（2.1）、活塞筒（2.2）、活塞體（2.3）、活塞桿（2.4）和覆蓋所有進流口（7.6）的上扣蓋（2.5），上扣蓋（2.5）與上壓板（7.2）配合構(gòu)成一個驅(qū)替液腔（2.6），活塞筒（2.2）通過連接軟管（3）與所述環(huán)形密閉圍壓腔（13）導(dǎo)通連接；活塞體（2.3）設(shè)置于活塞筒（2.2）內(nèi)部，活塞桿（2.4）的一端與活塞體（2.3）連接，活塞桿（2.4）的另一端與上扣蓋（2.5）的頂部連接；進流管（2.1）的一端通過上扣蓋（2.5）與驅(qū)替液腔（2.6）導(dǎo)通連接，進流管（2.1）的另一端穿過上封口延伸至碳纖維套筒（1）的外部。

5.如權(quán)利要求如權(quán)利要求4所述一種驅(qū)替掃描用巖心夾持裝置，其特征在于：所述上壓板（7.2）上開設(shè)有第一接口（7.3），所述連接軟管（3）的一端通過第一接口（7.3）與所述環(huán)形密閉圍壓腔（13）導(dǎo)通連接。

6.如權(quán)利要求4所述一種驅(qū)替掃描用巖心夾持裝置，其特征在于：所述活塞筒（2.2）內(nèi)部設(shè)置有密封隔板（4），密封隔板（4）上開設(shè)有通孔（5）；密封隔板（4）將活塞筒（2.2）的內(nèi)部空間劃分為活塞腔（2.7）和緩沖腔（2.8），活塞腔（2.7）和緩沖腔（2.8）基于通孔（5）導(dǎo)通；所述連接軟管（3）的另一端通過活塞筒（2.2）上的第二接口（2.9）與緩沖腔（2.8）導(dǎo)通連接。

7.如權(quán)利要求4所述一種驅(qū)替掃描用巖心夾持裝置，其特征在于：還包括導(dǎo)液管（8）；所述下壓板（7.4）上開設(shè)有進液口（7.8），導(dǎo)液管（8）的一端通過進液口（7.8）與所述環(huán)形密閉圍壓腔（13）導(dǎo)通連接，導(dǎo)液管（8）的另一端依次穿過支撐底座（9.2）和下封口板（12）延伸至碳纖維套筒（1）的外部。

8.如權(quán)利要求4所述一種驅(qū)替掃描用巖心夾持裝置，其特征在于：所述活塞體（2.3）沿容納腔（7.5）的徑向橫截面積與容納腔（7.5）的徑向橫截面積之比為1.5～3。

9.如權(quán)利要求4所述一種驅(qū)替掃描用巖心夾持裝置，其特征在于：所述上扣蓋（2.5）與上壓板（7.2）之間設(shè)置有第二密封圈（6）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于巖心夾持器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種驅(qū)替掃描用巖心夾持裝置，包括碳纖維套筒、軸向施壓機構(gòu)、夾持機構(gòu)和排液機構(gòu)，軸向施壓機構(gòu)、夾持機構(gòu)和排液機構(gòu)處于碳纖維套筒的內(nèi)部，并與碳纖維套筒同軸設(shè)置；夾持機構(gòu)內(nèi)部設(shè)置有用于容納巖心的容納腔，夾持機構(gòu)與碳纖維套筒之間設(shè)置有用于通入高壓液體的環(huán)形密閉圍壓腔；排液機構(gòu)設(shè)置于夾持機構(gòu)的底部，軸向施壓機構(gòu)設(shè)置于夾持機構(gòu)的頂部。本技術(shù)方案通過設(shè)置軸向施壓機構(gòu)和環(huán)形密閉圍壓腔，并在環(huán)形密閉圍壓腔與軸向施壓機構(gòu)之間建立相通，實現(xiàn)液力共用，同時模擬圍壓和軸向壓力，可以較好地還原真實巖石在地層狀態(tài)的受力情況，對提高實驗結(jié)果的準確性具有重要意義。

技術(shù)研發(fā)人員：郝越翔,何懷銀,吳磊,錢超,李宜真,胡周,田衡,江雨濛,鄒龍慶,劉瑜
受保護的技術(shù)使用者：中國石油天然氣集團有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19