一种适用于多规格岩心的夹持系统

1.一种适用于多规格岩心的夹持系统，包括油缸（1）、龙门架（2）、岩心样品（12），其特征在于：所述的龙门架（2）内固定有底座（19），底座（19）上部固定有围压腔（8），围压腔（8）外部设有柔性加热套（13），所述的岩心样品（12）置于围压腔（8）内，且通过外部的胶筒（14）固定在底座（19）上，岩心样品（12）上部设有堵头（11），堵头（11）上部设有球头（10），球头（10）上部与压头座（9）采用球面配合，压头座（9）上部连接活塞杆（7），且活塞杆（7）上端与球形座（5）通过球面配合，球形座（5）上部通过销轴（4）连接压头（3），压头（3）与油缸（1）的伸缩杆相连；
所述的龙门架（2）侧面设有USB串接口（20）及应变测量转接板接口（23）；所述的底座（19）上分别设有100mm规格岩心槽（29）及50mm规格岩心槽（30）；且底座（19）上连接有管线（31），且管线（31）外部设有绝缘的护线套（22）。

一种适用于多规格岩心的夹持系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及油气田开发领域，具体的说是一种适用于多规格岩心的夹持系统。\n背景技术\n[0002] 在油气田及煤层气等众多开发领域，经常需要用到岩心夹持器，对岩心进行夹持，然后针对不同岩心测试各方面性能。目前各个类型的夹持器有很多种，同类型夹持器也有很多种规格，有机械螺杆夹持型夹持器、三轴液压夹持型夹持器和净水压力下夹持器。根据研究对象夹持器又分为25mm、38mm、50mm、70mm、100mm等各种不同岩心规格的加持系统，尤其在多学科交叉领域研究更多方面的相互关系，会进行更多实验，这就要求我们的实验样件很多规格，不同规格不同长度的样品会带来相当数量的夹持器系统。根据实验的情况不同，样品规格不同，会造成实验操作的工作量很大，甚至同类实验不同规格样品还需要更换很多夹持器，这就对实验人员的人力要求和实验室的设备要求及整体实验室环境提出了很高要求。很多实验中，夹持器系统只是模型的主体，还有其他方面设备相互配合才能使用，因此庞大的夹持器系统就会造成实验室的资产负担及操作的人力负担，同时大规格的夹持器操作起来，反复拆装很不安全，人力物力耗费很多，并且目前的夹持器大多采用人工手动操作，会影响操作人员的安全。\n发明内容\n[0003] 为了克服现有的岩心夹持系统为适应不同规格的岩心需要准备不同的夹持器而导致设备庞大、操作不方便的不足，本发明提供一种适用于多规格岩心的夹持系统，该适用于多规格岩心的夹持系统可适用于不同规格的岩心，缩小了设备的体积，并且采用液压升降、重载的物品采用机械上提，节省了人力，操作安全。\n[0004] 本发明的技术方案是：一种适用于多规格岩心的夹持系统包括油缸、龙门架、岩心样品，所述的龙门架内固定有底座，底座上部固定有围压腔，围压腔外部设有柔性加热套，所述的岩心样品置于围压腔内，且通过外部的胶筒固定在底座上，岩心样品上部设有堵头，堵头上部设有球头，球头上部与压头座采用球面配合，压头座上部连接活塞杆，且活塞杆上端与球形座通过球面配合，球形座上部通过销轴连接压头，压头与油缸的伸缩杆相连；\n[0005] 所述的龙门架侧面设有USB串接口及应变测量转接板接口；所述的底座上分别设有100mm规格岩心槽及50mm规格岩心槽；且底座上连接有管线，且管线外部设有绝缘的护线套。\n[0006] 本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案，相对于传统夹持器的拆装问题，本夹持系统设有液压升降机构，岩样升降、围压腔的拆卸均可通过压力机构远程控制上下移动，同时重载的物品都采用机械上提，节省了人力；操作上不同类型的岩心的装卸都是同样的步骤，操作步骤简化统一；所有规格岩心实验时都在同一设备上进行，夹持器系统根据放入样品的规格大小，自动适应岩心的高度，通过活塞杆的伸缩调整轴压，围压腔可以容纳最大规格的全直径岩心，节省了人力和物力成本；在实验室安全性得到了更大的提高，既满足实验要求，又确保了人员的安全保障；在专业领域中，通过一个设备可以进行常规很多设备配合才能进行的实验，并且避免了重物的人工搬运，节省了实验室的空间，并统一了操作方式，为实验室的统一管理提供了方便。\n附图说明\n[0007] 图1是本发明的结构示意图；\n[0008] 图2、图3是主机模型系统中底座的结构示意图。\n[0009] 图中1-油缸，2-龙门架，3-压头，4-销轴，5-球形座，6-球形锁紧螺母，7-活塞杆，8-围压腔，9-压头座，10-球头，11-堵头，12-岩心样品，13-柔性加热套，14-胶筒，15-导线引出线，17-导向圈组件，18-密封圈，19-底座，20-USB串接口，21-绝缘套，22-护线套，23-应变测量转接板接口，24-液压站，25-手动面板，27-密封接头，28-铜柱，29-100mm规格岩心槽，30-\n50mm规格岩心槽，31-管线。\n具体实施方式\n[0010] 下面结合附图对本发明作进一步说明：\n[0011] 由图1至图3所示，一种适用于多规格岩心的夹持系统，包括油缸1、龙门架2、岩心样品12，所述的龙门架2内固定有底座19，底座19上部通过螺钉固定有围压腔8，围压腔8内壁与底座19之间设有导向圈17，可以起到导向、密封的作用。围压腔8外部设有柔性加热套\n13，可对围压腔8进行加热，模拟不同温度条件下的地层。所述的底座19上部中心处固定有胶筒14，且底座19与胶筒14之间由密封圈18密封，岩心样品12置于胶筒14内。岩心样品12上部设有堵头11，堵头11上部设有球头10，球头10上部通过球面与压头座9相配合，压头座9上部连接活塞杆7，且活塞杆7上端与球形座5通过球面配合，且其外部由球形锁紧螺母6固定。\n球形座5上部通过销轴4连接压头3，压头3与压力机油缸1的伸缩杆相连。所述的底座19上分别设有100mm规格岩心槽29及50mm规格岩心槽30，同时也可以放置其他规格的岩心。底座19上连接有管线31，且管线31外部与底座19之间设有绝缘的护线套22，管线31上部连接铜柱\n28，且铜柱28置于密封接头27内，铜柱28外部设有绝缘套21，绝缘套21采用peek绝缘材料，实现密封和绝缘功能。铜柱28上端可以通过导线引出线15连接导线，从而与其它监测设备连接。所述的龙门架2侧面设有USB串接口20及应变测量转接板接口23。\n[0012] 该主机模型系统有多种规格的岩心样品制备，可模拟不同规格的储气库断层，油缸1起到提供轴压的作用,针对不同样品，可自动调节压头3高度，压头3是压力机作用压力的部分，对围压腔8内部的岩心样品进行加载。球形座5可以在系统中起到自动平衡的作用，由于机加工过程中存在同轴度偏差问题，型座5在系统中可起到定心补偿偏移的作用。该系统通过围压注入泵对围压腔8注入和调节压力，压力机采用150T油压加载，加载系统由液压站24提供油路和PLC控制等,可以实现伺服控制和手动面板25操作。系统有自锁阀维持压力稳定，通过电磁阀实现油路的注油和回油，系统通过PLC控制反馈信号，可以加载调整至设定的压力。