人造巖心壓制裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供一種人造巖心壓制裝置，該裝置包括一密閉容器和一加壓泵，該密閉容器由一端開口的筒體和安裝在該開口上的頂蓋構成，所述筒體內具有一周緣與該筒體內周壁密封的柔性隔離膜，該柔性隔離膜將所述筒體內部分成巖心腔和加壓腔，所述巖心腔與所述開口連通，所述加壓腔通過管道與所述加壓泵的出口連通。本實用新型專利技術采用加壓泵代替現有技術中的加壓機，一方面，泵的出口壓力達到30MPa以上的高壓比較容易實現，使得面積較大的人造巖心的壓制得以實現；另一方面，通過液體或氣體介質向柔性隔離膜表面上施加壓力，壓力均勻，巖心緊實度、孔隙度、滲透率較均勻，能夠滿足實驗室用要求。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

人造巖心壓制裝置
本技術涉及人造巖心技術，尤其涉及一種人造巖心壓制裝置。
技術介紹
目前石油、礦產、地質研究實驗需要大量巖心，但從地下取出的真實巖心數量極其稀少，并且十分昂貴；由于人造巖心的孔隙度、滲透率可以控制，因此常用人造巖心替代地下巖心進行各種實驗；目前人造巖心通常通過成型模具和壓力機進行壓制，具體方式如下 首先將含有膠結劑的人造巖心顆粒灌入巖心模具中鋪展平整，再將硬質板如厚鋼板放置于其表面，通過壓力機對硬質板加壓，使人造巖心顆粒壓縮并固結成型。但是利用目前的成型模具和壓力機壓制人造巖心存在以下幾個問題只能用于壓制較小的巖心，因為對于表面積較大的巖心壓制需要噸位極大的壓力機，如長和寬均為50厘米的人造巖心在30Mpa的壓強下成型需要7500噸的壓力，對于大巖心的壓制成型，目前因壓力機的參數限制還無法實現；現有巖心制備裝置采用硬質板如厚鋼板與巖心直接加壓使巖心在成型模具內成型，而人造巖心顆粒在成型模具內常難以完全水平鋪展，且即使鋪展水平，各處緊實度也不相同，硬質板作用在巖心表面的壓力分布不均，導致壓制的巖心緊實度、孔隙度、滲透率不均勻，無法達到實驗巖心均質性要求。
技術實現思路
本技術提供一種人造巖心壓制裝置，用于克服現有技術中的缺陷，實現大巖心的壓制，并提高巖心表面的壓力均衡性，滿足實驗要求。本技術提供的人造巖心壓制裝置，該裝置包括一密閉容器和一加壓泵，該密閉容器由一端開口的筒體和安裝在該開口上的頂蓋構成，所述筒體內具有一周緣與該筒體內周壁密封的柔性隔離膜，該柔性隔離膜將所述筒體內部分成巖心腔和加壓腔，所述巖心腔與所述開口連通，所述加壓腔通過管道與所述加壓泵的出口連通。其中，所述巖心腔壁上設置有至少一個連通巖心腔與外界的外排孔。進一步地，所述外排孔靠近筒體內周壁處設有沉孔，所述沉孔內設置有攔截網。特別是，靠近加壓腔的一段筒體內周壁呈直筒狀，隔離膜與該直筒狀筒體內周壁接觸，靠近巖心腔的一段筒體內周壁呈喇叭狀，且自直筒狀筒體內周壁至頂蓋方向筒體橫截面開口逐漸增大。其中，直筒狀的筒體內周壁與筒體中心線平行，喇叭狀的筒體內周壁與筒體中心線相交且夾角在I度至45度之間。進一步地，柔性隔離膜周緣具有立置的翻邊與柔性隔離膜共同構成帽狀，翻邊外壁與筒體內周壁接觸。其中，所述翻邊上設有至少一個膨脹環且膨脹環與所述翻邊內壁接觸，所述膨脹環上設置有用于擴展的缺口。其中，所述翻邊外壁與與筒體內周壁之間通過粘結劑密封。其中，所述筒體遠離所述頂蓋的一端具有底蓋，該底蓋上具有通氣孔，該通氣孔通過管道連接加壓泵出口。進一步地，所述底蓋與筒體壁之間設置有密封圈。本技術提供的人造巖心壓制裝置，首先通過筒體上的開口向巖心腔內加入人造巖心顆粒，封上頂蓋再通過加壓泵向加壓腔內通入氣體介質或液體介質推動柔性隔離膜向巖心腔移動并壓縮人造巖心顆粒，將人造巖心壓制成型，最后拆掉頂蓋將壓制成型的人造巖心取出；采用加壓泵代替現有技術中的加壓機，一方面，泵的出口壓力達到30MPa比較容易實現，使得面積較大的人造巖心的壓制得以實現；另一方面，通過液體或氣體介質向柔性隔離膜表面上施加壓力，壓力均勻，巖心緊實度、孔隙度、滲透率較均勻，能夠滿足實驗室用要求。附圖說明圖I為本技術實施例提供的人造巖心壓制裝置的剖視圖；圖2為本技術實施例提供的膨脹環的剖視圖。具體實施方式如圖I所示，本技術實施例提供的人造巖心壓制裝置包括一密閉容器和一加壓泵3，該密閉容器由一端開口的筒體I和安裝在該開口上的頂蓋6構成，筒體I內具有一周緣與該筒體I內周壁密封的柔性隔離膜2，該柔性隔離膜2將筒體內部分成巖心腔5和加壓腔4，巖心腔5與該開口連通，加壓腔4通過管道14與加壓泵3的出口連通。本技術提供的人造巖心壓制裝置，首先打開密閉容器的頂蓋6，將還有膠結劑的人造巖心顆粒通過筒體I上的開口灌滿巖心腔5并鋪展水平，如果灌不滿則加入填充物，蓋上頂蓋6，將頂蓋6與筒體I通過多個螺栓12固定，加壓泵3通過管道14將高壓流體注入加壓腔4，由于加壓腔4是密閉的，隨著流體的不斷注入，加壓腔4內壓力不斷升高至設定值假設設定壓力值為30Mpa，使該壓力保持一段時間，比如10個小時，等待巖心固結成型；由于加壓腔4內高壓流體在各點產生的壓力相等，從而保證了作用在柔性隔離膜上方的巖心表面各個位置的壓力相等，壓制出的人造巖心壓縮程度相同，緊實度、孔隙度、滲透率分布均勻。本裝置利用加壓泵3注入加壓腔4的高壓流體產生壓力，替代了大功率壓力機，而出口壓力達到30MPa以上的加壓泵比較容易實現，使大型人造巖心的壓制成為可能，并大大降低了壓制巖心的成本；加壓腔內柔性隔離膜表面各處液壓相等，且柔性隔離膜為非剛性材料，當人造巖心顆粒鋪展不均時，能保證壓制出的人造巖心緊實度、孔隙度、滲透率分布均勻。為了更好的控制人造巖心的壓制質量，在巖心腔5壁上設置有至少一個連通巖心腔5與外界的外排孔9。外排孔9用于排出巖心壓制過程中擠壓出的氣體和液體，提高人造巖心的壓制質量。在壓制過程中為了防止人造巖心顆粒從外排孔9中漏出，在外排孔靠近筒體內周壁處設有沉孔10，在沉孔10內設置有攔截網11。作為上述實施例的優選實施方式，靠近加壓腔的一段筒體內周壁呈直筒狀，隔離膜與該直筒狀筒體內周壁接觸并在該直筒狀筒體內周壁上微量移動，靠近巖心腔的一段筒體內周壁呈喇叭狀，且自直筒狀筒體內周壁至頂蓋方向筒體橫截面開口逐漸增大，以便于取出成型的人造巖心；具體直筒狀的筒體內周壁與筒體中心線平行，喇叭狀的筒體內周壁與筒體中心線相交且夾角在I度至45度之間。為保證加壓腔的密封性能，柔性隔離膜周緣具有立置的翻邊與柔性隔離膜2共同構成帽狀，翻邊外壁與筒體I內周壁接觸。通過翻邊增加與筒體內周壁之間的接觸面積，以增加加壓腔的密封性能。翻邊與柔性隔離膜之間的角度小于180度，翻邊具有彈性，可與柔性隔離膜一體設置也可固定連接，翻邊的形狀以及與柔性隔離膜之間的夾角可根據需要具體設置，通過翻邊的彈性變形加壓腔的密封。為進一步保證加壓腔的密封性能，翻邊上設有至少一個膨脹環13且膨脹環13與所述翻邊內壁接觸，膨脹環13上設置有用于擴展的缺口 15，如圖2所示。隔離膜翻邊的外側面緊貼筒體內周壁，用膨脹環密封隔離膜翻邊筒體；膨脹環位于隔離膜翻邊的內側面，膨脹環13上設置有用于擴展的缺口 15，具有膨脹性；膨脹環還可以兩個重疊使用，缺口位置錯開；翻邊與柔性隔離膜之間的夾角優選為銳角，這樣在放置膨脹環時能夠通過膨脹環的擴展作用推動翻邊與筒體內周壁密封接觸。因柔性隔離膜周緣相對筒體內周壁的移動量很小，因此還可以在翻邊外壁與與筒體內周壁之間通過粘結劑密封，以增加加壓腔的密封性。翻邊與柔性隔離膜之間的夾角優選為鈍角，這樣在放置時翻邊在筒體內周壁的限定作用下由于自身的彈性產生壓縮變形，通過彈性力能夠與筒體內周壁密封接觸。為了更方便的更換或調整膨脹環，筒體I在遠離頂蓋6的一端具有底蓋7，在底蓋7上具有通氣孔，該通氣孔通過管道14連接加壓泵3出口。為進一步保證加壓腔的密封性，也可以在底蓋7與筒體壁之間設置有密封圈8。具體可在筒體壁上或在底蓋7上挖設一凹槽，將密封圈8卡設在該凹槽內。最后應說明的是以上各實施例僅用以說明本技術的技術方案，而非對其限制；盡管參照本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種人造巖心壓制裝置，其特征在于，該裝置包括一密閉容器和一加壓泵，該密閉容器由一端開口的筒體和安裝在該開口上的頂蓋構成，所述筒體內具有一周緣與該筒體內周壁密封的柔性隔離膜，該柔性隔離膜將所述筒體內部分成巖心腔和加壓腔，所述巖心腔與所述開口連通，所述加壓腔通過管道與所述加壓泵的出口連通。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：裴柏林，張遂安，楊立源，
申請(專利權)人：中國石油大學北京，
類型：實用新型
國別省市：