巖心夾持器內變徑過渡塊的製作方法
2023-05-30 19:24:21
專利名稱：巖心夾持器內變徑過渡塊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於測試石油地質巖心滲透率的裝置，具體地說涉及一種巖心夾持器內變徑過渡塊。
近年來，由於巖心樣品製取設備及巖心樣品自身巖性的影響，每年都會有相當數量的巖心樣品因小於樣品規格尺寸下限而無法檢測。特別是為了降低勘探成本，許多油田採用井壁取心技術，井壁取心樣品直徑通常均小於規範值，用於常規樣品檢測的巖心夾持器無法檢測井壁取心小樣。如果強行裝夾，會由於直徑誤差太大，密封時橡膠套筒在樣品與堵頭的接觸處形成不完全密封段。請參閱圖2，該圖顯示了當樣品直徑小於規範值時在夾持器中的情況，圖中4個角上用圓圈標出部分即為不完全密封段。由於樣品小於規範值，其幾何參數對測試結果的影響又變大，所以測量誤差會很大；當被檢測樣品的長度太小，則在軸向無法頂住樣品。
對於超過巖心夾持器檢測規格下限的巖心樣品，目前國內外一般不再對其樣品作檢測。但是在實際中常常由於這些不符合規範的樣品其價值較大，必須對其進行檢測，因此需要提出一個解決的辦法。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種巖心夾持器內變徑過渡塊，提高巖心夾持器允許檢測樣品規格範圍和巖心夾持器的適宜性。
為實現上述目的，本實用新型提供的巖心夾持器內變徑過渡塊為圓形金屬塊，且在軸心開設一貫穿孔。該過渡塊為一系列，共有4種形狀，為敘述上的方便，分別將其編號為A、B、C、D過渡塊。分別為A過渡塊為一端呈大直徑，另一端呈小直徑的階梯形，其變徑處呈一斜面；小直徑的端面處有一凹槽，大直徑的端面為一平面。
B過渡塊為一圓錐狀，與A過渡塊相同，小直徑的端面處有一凹槽，大直徑的端面為一光滑平面。
C過渡塊為一等徑圓柱體，兩端面均為平面。
D過渡塊為一等徑圓片狀，其一端面與A和B過渡塊相同有一凹槽，另一端面為平面。
實際使用時，上述4種過渡塊可根據採集的非規範樣品的尺寸任意搭配使用。
本實用新型簡單、實用，能有效地解決實際測試中的難題。
具體實施方式
常規巖心樣品滲透率測試和油田三次採油巖心驅替試驗中，均使用巖心夾持器，該巖心夾持器的結構以及使用方法都一樣，而且對被檢測樣品的要求，其上下尺寸誤差必須控制在±0.5mm以內。不同之處是兩者使用的巖心夾持器允許的巖心樣品規格不同，因此本實用新型在具體描述過渡塊時，以江蘇海安生產的直徑為25mm的巖心夾持器進行常規巖心樣品滲透率測試為例。由於該夾持器為現有產品，因此不屬於本實用新型討論的範疇。
請參閱圖3，當巖心樣品2的直徑符合要求，但長度小於規範時，在夾持器內雖然與橡膠套筒3形成密封接觸，但無法與夾持器的堵頭1形成密封性。這種情況下也無法檢測巖心樣品2的滲透率。
請參閱圖4，當巖心樣品2的直徑和長度都過小，其在夾持器中與堵頭1和橡膠套筒3均無法形成密封性接觸。
本實用新型針對上述情況，設計了系列的過渡塊，以解決檢測非規範巖心樣品時夾持器的密封性問題。
本實用新型設計的過渡塊其形狀及結構請參閱圖5。變徑過渡塊均為圓形金屬塊，且在軸心開設一貫穿孔4。其過渡塊為一系列，共有4種形狀，為敘述上的方便，分別將其編號為A、B、C、D過渡塊。
因為本具體實施方式
是以江蘇海安生產的φ25mm巖心夾持器為例，該夾持器所使用的橡膠套筒在裝夾φ15mm以上巖心樣品時能很好進行徑向密封，而大慶油田目前所出現的井壁取心樣品直徑一般在φ16-20mm之間，同批加工的樣品誤差都能控制在±0.2mm，所以其製作的過渡塊小端直徑系列為φ16、φ17、φ18、φ19、φ20，大端直徑為φ25；數量為A、B過渡塊每種系列各為2個，C、D過渡塊均為1個。各過渡塊的長度為A過渡塊為15mm、B過渡塊為5mm、D過渡塊為1mm；而C過渡塊有三種尺寸，分別為5mm、10mm、20mm。其中A過渡塊為一端呈大直徑11，另一端呈小直徑12的階梯形，其變徑處呈一斜面13；小直徑的端面處有一凹槽14，大直徑的端面為一平面，大直徑端面由於附圖
的視角原因，沒有在附圖中表示出來，這一點在下述的3個系列過渡塊附圖中相同。
B過渡塊為一圓錐狀，小直徑15端面處有一凹槽16，大直徑17端面為一光滑平面。
C過渡塊為一等徑圓柱體，兩端面均為平面。
D過渡塊為一等徑圓片狀，其一端面有一凹槽18，另一端面為平面。
各過渡塊的實際使用請參閱圖6和圖7。上述4種過渡塊可根據採集的非規範樣品的尺寸任意搭配使用。
首先描述檢測的巖心樣品其直徑和長度都過小時，請參閱圖6。在巖心樣品2兩端與夾持器堵頭之間加裝二個A過渡塊，或二個B過渡塊，也可以加裝一個A過渡塊和一個B過渡塊。具體視所檢測的巖心樣品2的尺寸而定，其原則是巖心樣品2通過加裝的過渡塊以達到密封要求為準。根據這一原則，如果樣品的長度過小，加裝二個長度最長的A過渡塊仍無法達到密封要求，還可以在過渡塊與堵頭之間加裝適當尺寸的C過渡塊。從這個意義上來說，C過渡塊實質是加長塊，而與其接觸的過渡塊和堵頭端面又均為平面，所以C過渡塊的兩個端面均加工成平面，以保證接觸面上的密封性。加裝的各過渡塊中心貫穿孔4在夾持器中與堵頭的氣道19為同軸心相連。因為D過渡塊的加裝為一較容易想像的技術，所以沒有推薦附圖。圖6所示為加裝了一個A過渡塊和一個B過渡塊。加裝過渡塊時，其凹槽面與樣品的端面接觸，使氣流儘可能分布在巖心端面上。從圖6中可以看出，雖然樣品不規範，但在樣品兩端加上過渡塊後，巖心夾持器內橡皮套可以緊緊密封住過渡塊，不會出現如圖2所示的不完全密封段。
當檢測直徑規範，而長度過小的樣品時，請參閱圖7。這種情況下加裝D過渡塊，若樣品長度太小時，可以按上述方法在D過渡塊與夾持器堵頭之間加裝C過渡塊。
本實用新型通過下述的應用例可以看出其積極效果應用例12001年9月25日，完成大慶油田有限責任公司地質錄井公司某隊選送的某口探井井壁取心樣品4塊巖心滲透率測試任務，樣品直徑均小於23mm，巖心滲透率測試時加裝本實用新型提供的過渡塊，較好地解決超規格小樣測試難題。檢測原始記錄見表1。
表1巖心滲透率檢測記錄井號 檢測日期2001年9月23日
應用例22001年7月26日，完成大慶油田有限責任公司勘探開發研究院三採一室選送的三次採油驅替試驗樣品共計12塊巖心滲透率測試任務，該12塊樣品中既有樣品長度小於50mm的，又有樣品直徑小於37.5mm的。在實際測試時，在巖心夾持器內加裝了本實用新型提供的過渡塊。檢測原始記錄見表2。
表2巖心滲透率檢測記錄井號檢測日期2001年7月26日
權利要求1.一種巖心夾持器內變徑過渡塊，加裝在巖心樣品與夾持器堵頭之間，其特徵在於，所述的過渡塊為圓形金屬塊，且在軸心開設一貫穿孔，有4種形狀，分別為(1)過渡塊為一端呈大直徑，另一端呈小直徑的階梯形，其變徑處呈一斜面；小直徑的端面處有一凹槽，大直徑的端面為一平面；(2)過渡塊為一圓錐狀，小直徑端面處有一凹槽，大直徑端面為一光滑平面；(3)過渡塊為一等徑圓柱體，兩端面均為平面；(4)過渡塊為一等徑圓片狀，其一端面有一凹槽，另一端面為平面。
2.如權利要求1所述的巖心夾持器內變徑過渡塊，其特徵在於，所述過渡塊的直徑為16-20mm。
專利摘要本實用新型發明涉及一種巖心滲透率測試技術。當巖心樣品規格小於巖心夾持器允許規格時，在密封條件允許的情況下，增加過渡塊可以檢測某些小於巖心夾持器標準規格的樣品。變徑過渡塊設計拓寬了巖心滲透率樣品檢測範圍，它適用於在各類不同規格巖心夾持器中廣泛使用。
文檔編號G01N1/28GK2551990SQ0220666
公開日2003年5月21日 申請日期2002年2月27日 優先權日2002年2月27日
發明者楊明傑, 潘昊, 徐喜慶, 金慶榮, 趙俊文 申請人:大慶油田有限責任公司