专利名称：缝洞型碳酸盐岩压力测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种压力测试装置，尤其涉及缝洞型碳酸盐岩的抗压强度的压力测试装置。
背景技术：
现有的岩石压力测试仪通常是在常温和常压下对岩石进行检测，而所得到的数据与地下岩石的实际抗压值不符。特别是对于缝洞型碳酸盐岩来说，它在地下要承受着高温和高压，因此用现有的岩石压力测试仪来检测缝洞型碳酸盐岩，所检测到的数据与实际状态下缝洞型碳酸盐岩的抗压值偏差较大，要使用系数来对其检测值进行校正，而系数的确定又是根据经验或大量的试验数据得出的，对于某一特定的缝洞型碳酸盐岩来说，用系数校正不存在普遍的适用性。
实用新型内容为了解决现有技术中的岩石压力测试装置不能完全模拟缝洞型碳酸盐岩所处的实际状态问题，本实用新型提供了一种缝洞型碳酸盐岩压力测试装置。本实用新型的设计思路如下缝洞型碳酸盐岩压力测试装置，包括岩心12、密封容器、加热器2、围压加压模块、轴向加压�？橐约安馐阅？椤Ｑ倚�12固定设置在密封容器中。在做三轴压力试验时，密封容器内充满高压液体，形成对岩心12的围压。加热器2沿周向设置在密封容器外侧壁上，对密封容器进行加热。围压加压�？槲貉垢捉峁梗晃а辜友鼓？橄露私粞棺∶芊馊萜�。轴向加压�？槎匝倚�12进行加压，其包括下顶杆13，下顶杆13的上表面紧顶住岩心12下表面。测试�？榘ㄐ伪浯衅�17以及计算机；形变传感器17设置在岩心12侧壁上，形变传感器17通过电缆16与计算机相连接。围压加压�？榘ㄓ透赘�6、油缸7以及油泵；油缸杆6与油缸7为一体结构，油缸杆6底端紧顶住缸盖5 ；油缸7上设有油缸接口 8，油泵的输出端通过油缸接口 8与油缸7相连接。轴向加压�？榘ǘブ�11以及下顶杆13 ；顶柱11顶端紧顶住密封容器，顶柱11底端紧压住岩心12 ;下顶杆13顶端由下方伸入密封容器中并紧顶住岩心12下表面。本装置包括温度传感器3，以检测缸体I内部的温度值。温度传感器3设置在加热器2中，温度传感器3通过电缆16与计算机相连接；加热器2为高频交变加热器，该加热器由高频交变磁场产生涡流从而达到加热功倉泛。[0019]为了保证在试验过程中，岩心12不与高压液体相接触，本装置还包括热收缩套。热收缩套沿周向套接在岩心12外侧壁上，热收缩套的轴向长度大于岩心12的轴向长度；热收缩套的材质为聚四氟乙烯。本装置包括压力传感器18，以检测缸体I内部的围压值。压力传感器18为薄片结构，其设置在密封容器顶端与顶柱11之间，压力传感器18通过电缆16与计算机相连接。密封容器包括缸体I和缸盖5 ；缸盖5加盖在缸体I上，缸体I与缸盖5之间形成密封空腔，岩心12固定设置在密封空腔中；且在密封容器内还设置有夹持器4，夹持器4固定设置在缸体I中，夹持器4的上、下两端分别固定设置在顶柱11的外侧壁以及下顶杆13的外侧壁上。轴向加压�？榘ㄑ沽�19，压力机19的顶出端伸入密封容器并紧顶住岩心12下表面，且压力机19的顶出端与岩心12设置在同一轴线上；即下顶杆13为压力机19的顶出端，压力机19的顶出端由下端伸入密封容器中并紧顶住岩心12下表面，下顶杆13底端通过联轴节与压力机19的主缸体相连接。压力机19带动下顶杆13向岩心12提供向上的轴向压力。本装置还包括电缆保护帽，其为葛兰或电缆接插件；电缆保护帽套接在电缆16 —端的外侧壁上；本装置还包括支撑�？椋С拍？榘ㄉ现Ъ�9-1、下支架9-2、左支柱10-1、右支柱10-2以及支架螺母15 ；左支柱10-1的上、下两端分别通过支架螺母15固定在上支架9-1和下支架9_2上；右支柱10-2的上、下两端分别通过支架螺母15固定在上支架9-1和下支架9_2上;油缸7与上支架9-1固定连接。在具体实施中，温度传感器3沿加热器2的内壁周向均匀分布。夹持器4的型号为HTK-JC20。在三轴压力试验过程中，缸体I密封空腔内的最高温度可达120°C、围压最大值可达 lOOMpa。本装置的测试方法包括以下步骤，步骤1，在试验准备阶段，打开缸盖5，先将岩心12放置在下顶杆13上，再将顶柱11放置在岩心12上，再将这个组合体的外面套上聚四氟乙烯热收缩套，加热使之收缩，保证在试验时岩石不与高压液体接触。最后将夹持器4固定在组合体外部。步骤2，将缸体I内注满液体，使岩心12和夹持器4都浸泡在液体中，然后关闭缸盖5。步骤3，通过油缸接口 8向油缸7供油，供油后油缸杆6下移，并紧压住缸体1，使其压力平衡，并向缸体I中的液体提供实验所需围压。[0043]步骤4，开启压力机5-1，通过压力机5-1带动下顶杆13给予岩心12垂直向上的轴向压力；同时，开启加热器2，对缸体I加热，使缸体I升温至所要试验所需环境温度，目的是最精确的模拟真实地层环境。步骤5，在上述过程中，温度传感器3、压力传感器18以及形变传感器17测得的温度、压力、岩心变形情况等数据经过电缆16传输给计算机，经过专业软件处理分析，得到用户所需数据。本实用新型带来的有益效果如下本实用新型的缝洞型碳酸盐岩压力测试装置与现有的岩石压力测试装置相比，能够完全模拟缝洞型碳酸盐岩所处的地下状态，使所检测到的数据与实际状态下缝洞型碳酸盐岩的抗压值接近，它克服了现有岩石压力测试装置无法模拟岩心真实环境的缺陷。本实用新型可以应用于缝洞型油藏的开发和该地质结构的地下水开发等领域，具有很好的应用前景。
图1为本实用新型的缝洞型碳酸盐岩压力测试装置的示意图。附图编号说明1-缸体；2_加热器；3温度传感器；4_夹持器；5_缸盖；6-油缸杆；7-油缸；8-油缸接口 ；9_1上支架；9_2下支架；10-1左支柱;10-2右支柱;11_顶柱；12_岩心；13-下顶杆；14-葛兰；15-支架螺母；16_电缆；17-形变传感器；18-压力传感器；19-压力机；
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细地说明，本实用新型的保护范围不局限于下述的具体实施方式
。
具体实施方式
如图1所示，缝洞型碳酸盐岩压力测试装置，包括岩心12、缸体1、缸盖5、加热器
2、围压加压�？�、轴向加压�？�、测试�？�、顶柱11、夹持器4以及支撑�？椤８赘�5加盖在缸体I上，缸体I与缸盖5之间形成密封空腔，岩心12固定设置在密封空腔中。加热器2为高频交变加热器，该加热器沿周向设置在密封容器外侧壁上。围压加压�？槲貉垢捉峁梗浒ㄓ透赘�6、油缸7以及油泵；油缸杆6与油缸7为一体结构，油缸杆6底端紧压住缸盖5与缸体I。油缸7上设有油缸接口 8，油泵的输出端通过油缸接口 8与油缸7相连接。轴向加压�？槲貉够峁梗ㄑ沽�19和下顶杆13，下顶杆13为压力机19的顶出端。下顶杆13顶端由下方伸入缸体I中并紧顶住岩心12下表面，下顶杆13底端通过联轴节与压力机19的主缸体相连接，且下顶杆13与岩心12设置在同一轴线上。顶柱11顶端紧顶住缸盖5，顶柱11底端紧压住岩心12。夹持器4固定设置在缸体I中，夹持器4的上、下两端分别固定设置在顶柱11的外侧壁以及下顶杆13的外侧壁上，夹持器4的型号为HTK-JC20。岩心12外侧壁上套接有聚四氟乙烯材质的热收缩套，热收缩套将岩心12的外表面完全包裹�。仁账跆椎闹嵯虺ざ却笥谘倚�12的轴向长度。测试�？榘ㄐ伪浯衅�17、计算机、温度传感器3以及压力传感器；形变传感器17设置在岩心12侧壁上，温度传感器3设置在加热器中，压力传感器18设置在缸盖5与顶柱11之间；形变传感器17、温度传感器3以及压力传感器18分别通过电缆16与计算机相连接。电缆16 —端的外侧壁上套接有葛兰14。支撑模块包括上支架9-1、下支架9-2、左支柱10-1、右支柱10_2以及支架螺母15。左支柱10-1的上、下两端分别通过支架螺母15固定在上支架9-1和下支架9_2上。右支柱10-2的上、下两端分别通过支架螺母15固定在上支架9-1和下支架9_2上。油缸7与上支架9-1固定连接。上述技术方案只是本实用新型的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本实用新型公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本实用新型上述具体实施方式
所描述的结构，因此前面描述的方式只是优选地，而并不具有限制性的意义。
权利要求1.缝洞型碳酸盐岩压力测试装置，包括岩心(12)，其特征在于 所述装置包括密封容器、加热器(2)、围压加压�？�、轴向加压�？橐约安馐阅？椋� 所述岩心(12)固定设置在所述密封容器中； 所述加热器(2)沿周向设置在所述密封容器外侧壁上； 所述围压加压�？槲貉垢捉峁梗凰鑫а辜友鼓？橄露私粞棺∷雒芊馊萜鳎� 所述轴向加压�？槎运鲅倚�(12)进行加压，其包括下顶杆(13)，所述下顶杆(13)的上表面紧顶住所述岩心(12)下表面； 所述测试�？榘ㄐ伪浯衅�(17)以及计算机；所述形变传感器(17)设置在所述岩心(12)侧壁上，所述形变传感器(17)通过电缆(16)与所述计算机相连接。
2.根据权利要求1所述的缝洞型碳酸盐岩压力测试装置，其特征在于 所述围压加压�？榘ㄓ透赘�(6)、油缸(7)以及油泵；所述油缸杆(6)与所述油缸(7)为一体结构，所述油缸杆(6)底端紧顶住缸盖(5)； 所述油缸(7)上设有油缸接口(8)，所述油泵的输出端通过所述油缸接口(8)与所述油缸(7)相连接。
3.根据权利要求1或2所述的缝洞型碳酸盐岩压力测试装置，其特征在于 所述轴向加压�？榘ǘブ�(11)以及下顶杆(13)； 所述顶柱(11)顶端紧顶住密封容器，所述顶柱(11)底端紧压住所述岩心(12);所述下顶杆(13)顶端由下方伸入所述密封容器中并紧顶住所述岩心(12)下表面。
4.根据权利要求1所述的缝洞型碳酸盐岩压力测试装置，其特征在于 所述装置包括温度传感器(3)； 所述温度传感器(3 )设置在所述加热器(2 )中，所述温度传感器(3 )通过所述电缆(16 )与所述计算机相连接； 所述加热器(2)为高频交变加热器。
5.根据权利要求1所述的缝洞型碳酸盐岩压力测试装置，其特征在于 所述装置包括热收缩套；所述热收缩套沿周向套接在所述岩心(12)外侧壁上，所述热收缩套的轴向长度大于所述岩心(12)的轴向长度； 所述热收缩套的材质为聚四氟乙烯。
6.根据权利要求1或4所述的缝洞型碳酸盐岩压力测试装置，其特征在于 所述装置包括压力传感器(18);所述压力传感器(18)为薄片结构，其设置在所述密封容器顶端与顶柱(11)之间，所述压力传感器(18)通过电缆(16)与计算机相连接。
7.根据权利要求1所述的缝洞型碳酸盐岩压力测试装置，其特征在于 所述密封容器包括缸体(I)和缸盖(5 );所述缸盖(5 )加盖在所述缸体(I)上，所述缸体(I)与缸盖(5)之间形成密封空腔，所述岩心(12)固定设置在所述密封空腔中；且在所述密封容器内还设置有夹持器(4 )，所述夹持器(4 )固定设置在所述缸体(I)中，所述夹持器(4)的上、下两端分别固定设置在顶柱(11)的外侧壁以及下顶杆(13)的外侧壁上。
8.根据权利要求3所述的缝洞型碳酸盐岩压力测试装置，其特征在于 所述轴向加压�？榘ㄑ沽�(19)，所述压力机(19)的顶出端伸入所述密封容器并紧顶住所述岩心(12)下表面，且所述压力机(19)的顶出端与所述岩心(12)设置在同一轴线上；即所述下顶杆(13)为所述压力机(19)的顶出端，所述压力机(19)的顶出端由下端伸入所述密封容器中并紧顶住所述岩心(12)下表面，所述下顶杆(13)底端通过联轴节与所述压力机(19)的主缸体相连接。
9.根据权利要求1所述的缝洞型碳酸盐岩压力测试装置，其特征在于 所述装置还包括电缆保护帽，其为葛兰或电缆接插件；所述电缆保护帽套接在所述电缆(16) —端的外侧壁上； 所述装置还包括支撑�？椋鲋С拍？榘ㄉ现Ъ�(9-1)、下支架(9-2)、左支柱(10-1)、右支柱(10-2)以及支架螺母(15)； 所述左支柱(10-1)的上、下两端分别通过所述支架螺母(15)固定在所述上支架(9-1)和下支架(9-2)上； 所述右支柱(10-2)的上、下两端分别通过所述支架螺母(15)固定在所述上支架(9-1)和下支架(9-2)上； 所述油缸(7)与所述上支架(9-1)固定连接。
10.根据权利要求7所述的缝洞型碳酸盐岩压力测试装置，其特征在于 所述缸体(I)密封空腔内的最高温度为120°C ； 所述缸体(I)密封空腔内的围压最大值为lOOMpa。
专利摘要缝洞型碳酸盐岩压力测试装置，包括岩心、密封容器、加热�？椤⑽а辜友鼓？�、轴向加压�？橐约安馐阅？椋谎倚纳柚迷诿芊馊萜髦校尤饶？檠刂芟蛏柚迷诿芊馊萜魍獠啾谏希а辜友鼓？槲貉垢捉峁梗湎露私粞棺∶芊馊萜鳎恢嵯蚣友鼓？槎匝倚�12进行加压，其包括下顶杆，下顶杆的上表面紧顶住岩心12下表面；测试模块包括形变传感器以及计算机，形变传感器设置在岩心侧壁上，形变传感器通过电缆将采集数据传输至计算机并通过软件进行数据分析，得到岩心的抗压值；本实用新型能够完全模拟缝洞型碳酸盐岩所处的地下状态，使所检测到的数据与实际状态下缝洞型碳酸盐岩的抗压值接近，克服了现有岩石压力测试仪无法模拟岩心真实环境的缺陷。
文档编号G01N3/18GK202903615SQ201220439780
公开日2013年4月24日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者李江龙, 康志江, 张 杰, 张允 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院
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20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
