一种制备人造均质长岩心用的匀砂装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种制备人造均质长岩心用的匀砂装置，包括：调频振动器组、弹簧组、岩心模具夹持器、模具压杆、主体框架和操作平台；所述弹簧组安装在操作平台和主体框架之间，调频振动器组固定在操作平台的上面，且对称分布固定；所述岩心模具夹持器用于夹持固定岩心模具，所述岩心模具夹持器固定在操作平台的上面、且置于调频振动器之间；模具压杆用于压制岩心模具内的石英砂；所述弹簧组包括九组弹簧，按照九宫格式分布在操作平台和主体框架之间；在操作平台上设置有用于固定所述岩心模具夹持器的螺纹孔。本申请避免了不规则砂粒之间自然接触形成大型孔隙，在压制过程中长岩心不同段受力均匀，从而使岩心均质性好。

【技术实现步骤摘要】
一种制备人造均质长岩心用的匀砂装置
本专利技术涉及石油工程
，尤其涉及一种制备人造均质长岩心用的匀砂装置。
技术介绍
随着对油藏地质、油气田开发相关科学研究认识的不断深入，对满足研究需要的岩心需求越来越多，从而进一步认识油气藏和开发好油气藏。但由于现场取芯技术复杂、成本较高，且取出的岩心，在一定程度上存在破损(完整取芯不容易)、取芯成功率较低等因素影响，导致可以供实验研究的天然岩心非常短缺。为了满足实验研究和科学活动的需要，人造岩心的制备和使用，可以补充现阶段天然岩心的使用，同时随着油气田的深入开发，在油气生产过程中进行取芯作业也会越来越少，备满足科研要求的人造岩心是未来研究的基础。随着研究和认识的深入，人造岩心的规格也逐渐多元化，不再局限于过去的短岩心φ25mm×100mm和φ38mm×100mm；岩心的尺寸较小，其孔隙体积也较小，一般在10mL左右，在研究驱替过程中，产出液量太少导致实验误差较大，现有的设备和方法不能很好地满足实验对比分析的要求。所以在岩心尺寸上需要更大尺寸的岩心进行驱油实验研究，而对于长岩心的制作，主要有两种方式，一种是填砂管的形式，另一种是采用短岩心一节一节连接在一起的形式。其中后一种将多个短岩心串联在一起，存在毛细管不连续的问题，对于驱替实验存在流动不连续的影响，导致实验重复性较差。而采用长填砂管制作长岩心，是采用一段一段加砂，分段压制能够很好地保证人造岩心中岩石颗粒的稳定性，也是目前填砂管制作岩心的主要手段。但是分段压制，会存在锻压剖面，导致岩心的非均质；如果不分段压制，会导致加压端压力传递性好压实作用强，而填砂管中部压实性差，从而导致岩心存在明显的非均质，且远离作用力的部位，渗透率和孔隙度远大于近作用力的部位，结构相对疏松，在岩心驱替过程中极易造成砂粒运移，影响实验结果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对长岩心的均质性问题，避免岩心制备过程中压制不均匀和石英砂颗粒的“架桥”造成岩心不稳定，提供一种能够将石英砂均匀分散、消除颗粒与颗粒之间的“架桥”，达到改变砂粒之间的接触关系，使石英砂颗粒之间接触更加紧密，从而保证压制过程中压力均匀，避免长岩心的非均质的装置。一种制备人造均质长岩心用的匀砂装置，包括：调频振动器组、弹簧组、岩心模具夹持器、模具压杆、主体框架和操作平台；所述弹簧组安装在操作平台和主体框架之间，调频振动器组固定在操作平台的上面，且对称分布固定；所述岩心模具夹持器用于夹持固定岩心模具，所述岩心模具夹持器固定在操作平台的上面、且置于调频振动器之间；模具压杆用于压制岩心模具内的石英砂；所述弹簧组包括九组弹簧，按照九宫格式分布在操作平台和主体框架之间；在操作平台上设置有用于固定所述岩心模具夹持器的螺纹孔。进一步地，如上所述的制备人造均质长岩心用的匀砂装置，所述弹簧组中的每个弹簧在其中心还设置有定位销，所述定位销的一端固定在主体框架上，一端插入在操作平台上的通孔内。进一步地，如上所述的制备人造均质长岩心用的匀砂装置，所述岩心模具夹持器包括上固定板、下固定板以及垂直连接所述上固定板、下固定板的连接板，在所述上固定板上设置有岩心模具能够插入的插孔，在下固定板上设置有固定孔，所述固定孔与螺纹孔通过螺栓将岩心模具夹持器与操作平台固定连接。进一步地，如上所述的制备人造均质长岩心用的匀砂装置，所述模具压杆为筒状结构，其直径与岩心模具内径匹配，模具压杆中间的通孔采用200目网径的三层过滤网进行封堵。进一步地，如上所述的制备人造均质长岩心用的匀砂装置，所述模具压杆是由螺旋式连接的7cm长高密度钢柱连接而成。进一步地，如上所述的制备人造均质长岩心用的匀砂装置，所述调频振动器为能够提供不同频率的垂直方向振动力、且振频较低，振幅较大的附着式振动器。进一步地，如上所述的制备人造均质长岩心用的匀砂装置，所述操作平台是由5cm厚穿孔钢板构成。进一步地，如上所述的制备人造均质长岩心用的匀砂装置，所述主体框架的底部固定有移动脚架。有益效果：本申请提供的制备人造均质长岩心用的匀砂装置，避免了不规则砂粒之间自然接触形成大型孔隙，在压制过程中长岩心不同段受力均匀，从而使岩心均质性好。附图说明图1为本申请制备人造均质长岩心用的匀砂装置结构示意图；图2为本申请岩心模具夹持器结构示意图；图3为图1的俯视图；图4为实施例1人造岩心超声波均质性测试曲线图；图5为实施例2填砂模型的电导率均质性测试曲线图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本申请提供一种制备人造均质长岩心用的匀砂装置，如图1-3所示，包括：调频振动器组1、弹簧组3、岩心模具夹持器6、模具压杆、主体框架4和操作平台2；所述弹簧组3安装在操作平台2和主体框架4之间，调频振动器组1固定在操作平台2的上面，且对称分布固定；所述岩心模具夹持器6用于夹持固定岩心模具，所述岩心模具夹持器6固定在操作平台2的上面、且置于调频振动器组1之间；模具压杆用于压制岩心模具内的石英砂；所述弹簧组3包括九组弹簧，按照九宫格式分布在操作平台2和主体框架4之间；在操作平台2上设置有用于固定所述岩心模具夹持器的螺纹孔21。所述弹簧组3中的每个弹簧在其中心还设置有定位销，所述定位销的一端固定在主体框架4上，一端插入在操作平台2上的通孔内。如图2所示，所述岩心模具夹持器6包括上固定板61、下固定板62以及垂直连接所述上固定板61、下固定板62的连接板，在所述上固定板61上设置有岩心模具能够插入的插孔611，在下固定板62上设置有固定孔621，所述固定孔621与螺纹孔21通过螺栓将岩心模具夹持器6与操作平台2固定连接。所述模具压杆为筒状结构，其直径与岩心模具内径匹配，模具压杆中间的通孔采用200目网径的三层过滤网进行封堵。所述模具压杆是由螺旋式连接的7cm长高密度钢柱连接而成。所述调频振动器1为能够提供不同频率的垂直方向振动力、且振频较低，振幅较大的附着式振动器，所述主体框架4的底部固定有移动脚架5。为改善人造岩心颗粒的接触关系，制备点接触关系的人造长岩心，本申请设计了如上所述的匀砂装置。该设计本身具有可移动性，减轻了笨重的岩心模具在运输中的困难，其次设计可以为多种岩心模具进行匀砂和压实。所述振荡器组选用的是振频较低，振幅较大的附着式振动器(振频可调)，由于是长岩心模具，垂直放置在操作平台上，岩心上部分会因为距离过远，所受振动作用减弱，一般选用较低振频，较强振幅的振动器振动。振动过程是上下振动，安装上模具压杆，促进石英砂受力垂直向下，避免自然接触形成“桥架”空隙。所述弹簧组是考虑到振动过程带来的强力振荡，通过弹簧的支撑有效的缓冲了操作平台和支撑骨架之间的振动，也减弱了振荡器带动整个装置的负担；九组弹簧，按照“九宫格”式分布，使振动器的振动作用从单一的垂向振动，变为垂向为主，水平为辅的振动方式，其中定位销的作用是确保操作平台和岩心模具在振动过程中的稳定性，使砂粒之间的接触更为紧密。所述岩心模具夹持器，其作用是垂向固定长岩心模具，使长岩心模具随匀砂操本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备人造均质长岩心用的匀砂装置，其特征在于，包括：调频振动器组(1)、弹簧组(3)、岩心模具夹持器(6)、模具压杆、主体框架(4)和操作平台(2)；所述弹簧组(3)安装在操作平台(2)和主体框架(4)之间，调频振动器组(1)固定在操作平台(2)的上面，且对称分布固定；所述岩心模具夹持器(6)用于夹持固定岩心模具，所述岩心模具夹持器(6)固定在操作平台(2)的上面、且置于调频振动器组(1)之间；模具压杆用于压制岩心模具内的石英砂；所述弹簧组(3)包括九组弹簧，按照九宫格式分布在操作平台(2)和主体框架(4)之间；在操作平台(2)上设置有用于固定所述岩心模具夹持器的螺纹孔(21)。

【技术特征摘要】
1.一种制备人造均质长岩心用的匀砂装置，其特征在于，包括：调频振动器组(1)、弹簧组(3)、岩心模具夹持器(6)、模具压杆、主体框架(4)和操作平台(2)；所述弹簧组(3)安装在操作平台(2)和主体框架(4)之间，调频振动器组(1)固定在操作平台(2)的上面，且对称分布固定；所述岩心模具夹持器(6)用于夹持固定岩心模具，所述岩心模具夹持器(6)固定在操作平台(2)的上面、且置于调频振动器组(1)之间；模具压杆用于压制岩心模具内的石英砂；所述弹簧组(3)包括九组弹簧，按照九宫格式分布在操作平台(2)和主体框架(4)之间；在操作平台(2)上设置有用于固定所述岩心模具夹持器的螺纹孔(21)。2.根据权利要求1所述的制备人造均质长岩心用的匀砂装置，其特征在于，所述弹簧组(3)中的每个弹簧在其中心还设置有定位销，所述定位销的一端固定在主体框架(4)上，一端插入在操作平台(2)上的通孔内。3.根据权利要求1所述的制备人造均质长岩心用的匀砂装置，其特征在于，所述岩心模具夹持器(6)包括上固定板(61)、下固定板(62)以及垂直连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱珊珊，朱诗杰，叶仲斌，施雷庭，舒政，陈洪，汪士凯，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51