高温高压核磁共振岩心夹持器制造技术

本发明专利技术涉及一种高温高压核磁共振岩心夹持器。该岩心夹持器的内筒体设置在外筒体内，核磁共振探头线圈设置在外筒体和内筒体之间，两个堵套分别设置在内筒体和外筒体的两端之间，堵套的内侧设置有密封槽，每个堵套的密封槽内均设置有密封接头组件，核磁共振探头线圈的两端分别和密封接头组件连接，即可实现核磁共振探头线圈的引出。本发明专利技术的夹持器与核磁共振兼容，实现了注入驱替实验与核磁共振测量的一体化，采用的密封方案可以保证外筒体和内筒体连接处的密封性能，以适应模拟盆地深层高温高压条件下的核磁共振在线测量分析实验。

High Temperature and High Pressure Nuclear Magnetic Resonance Core Holder

【技术实现步骤摘要】
高温高压核磁共振岩心夹持器
本专利技术属于勘探开发
，尤其涉及一种高温高压核磁共振岩心夹持器。
技术介绍
在石油勘探开发、地热地质、环境保护、水文地质等勘探开发研究中，需要从地下取出相关地层岩心，进行岩心物性分析实验，测量相关岩心的孔隙度、渗透率等物性参数，进行与勘探开发有关的驱替实验。核磁共振技术作为一种分析的手段，由于其可无损地检测样品内部含氢流体的性质，并具有迅速、准确、分辨率高等优点而得以迅速发展和广泛应用。因此需要研究能够满足核磁共振实验要求的岩心夹持器，岩心夹持器是一种密封并夹持岩心的工具，辅助完成岩心物理性质测试及相关实验。现有技术中，常规岩心夹持器是用一个内筒体和一个外筒体，岩心放在内筒体内，内筒体的两端和外筒体的两端之间分别装有堵套以密封形成围压腔，流体通过堵套中间的通孔流入内筒体中形成驱替压力，高温高压流体流入围压腔形成地层压力和温度，利用这种方法模拟地层压力和温度进行驱替实验。在实现本专利技术的过程中，申请人发现现有技术中至少存在以下不足：现有技术中，与核磁共振兼容岩心夹持器的工作压力多在30MPa以下，工作温度一般在100℃以下，而对于盆地深层高温高压条件下的模拟实验，其工作压力多在100Mpa左右，工作温度在150℃左右，进行盆地深层高温高压条件下的模拟实验时，由于围压腔内部为高温高压流体，外筒体外部为标准大气压，这样的内外温压条件差异对外筒体和内筒体的连接处的密封性能要求很高，现有技术中的岩心夹持器均不能实现。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种高温高压核磁共振岩心夹持器，以适应盆地深层高温高压条件下的模拟实验。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种高温高压核磁共振岩心夹持器，所述岩心夹持器包括：外筒体；内筒体，所述内筒体设置在所述外筒体内；核磁共振探头线圈，所述核磁共振探头线圈设置在所述外筒体和所述内筒体之间；堵套，所述堵套设置有两个，两个所述堵套分别设置在所述内筒体和所述外筒体的两端之间，所述堵套的内侧设置有密封槽；密封接头组件，每个所述堵套的密封槽内均设置有所述密封接头组件，所述密封接头组件包括：漆包线，所述漆包线的一端位于所述外筒体和所述内筒体之间，所述漆包线的另一端依次穿过所述密封槽以及所述堵套；电极，所述电极位于所述密封槽内，所述电极设置在所述漆包线上；电极绝缘套，所述电极绝缘套固定设置在所述电极上，且，所述电极绝缘套配合设置在所述密封槽中；电极压帽，所述电极压帽螺纹连接在所述密封槽的开口处，所述电极压帽被所述漆包线活动穿过，所述电极压帽顶靠所述电极设置；密封圈，所述密封圈设置在所述电极绝缘套和所述电极压帽之间，且，所述密封圈套设在所述电极上；所述核磁共振探头线圈的两端分别和两个所述堵套的密封槽内的密封接头组件的漆包线连接。进一步地，所述密封接头组件还包括电极支撑套，所述电极支撑套配合设置在所述密封槽内，所述电极支撑套设置在所述密封槽的底部和所述电极绝缘套之间，且，所述电极支撑套被所述漆包线活动穿过。进一步地，所述外筒体贯通设置，所述外筒体的两端分别螺纹连接有所述固定压帽，所述固定压帽的中部设置有贯通孔，所述堵套活动穿过所述贯通孔，所述堵套的内部设置有限位挡块，所述限位挡块连接在所述外筒体的端部，且，所述限位挡块和所述外筒体的端部之间设置有密封组件。进一步地，所述外筒体的材质为钛合金材料；所述外筒体的周面上设置有围压入口和围压出口，所述围压入口和所述围压出口处均焊接有连接接头，所述连接接头也采用钛合金材料制成。进一步地，所述连接接头设置有连接孔；所述岩心夹持器还包括高压接头，所述高压接头固定设置在所述围压入口处的所述连接接头的连接孔中，所述高压接头包括杆部以及高压压帽，所述高压压帽固定连接在所述杆部的尾部，所述杆部的头部设置有连接块，所述连接块呈圆台状，所述连接块的底面和顶面按依次远离所述高压压帽的方向设置，所述高压压帽、所述杆部以及所述连接块设置有贯通的注入孔。进一步地，所述岩心夹持器还包括线圈支架，所述线圈支架固定设置在所述内筒体的外侧，所述核磁共振探头线圈缠绕在所述线圈支架的周面外侧。更进一步地，所述线圈支架包括筒体以及两个连接板，其中：所述筒体同轴设置在所述内筒体的外侧，所述筒体的周面外侧设置有螺旋线槽，所述筒体的周面轴向两侧均设置有线圈固定孔；两个所述连接板分别固定设置在所述筒体的端部的径向外侧，每个所述连接板均固定连接在同一端的所述堵套的内侧，每个所述连接板上均设置有线圈通孔，所述核磁共振探头线圈缠绕在所述螺旋线槽中，所述核磁共振探头线圈的两端固定连接在两个线圈固定孔中，且，所述核磁共振探头线圈的两端分别穿过两个所述连接板上的线圈通孔，与两个所述堵套的密封槽内的密封接头组件的漆包线连接。进一步地，所述筒体的周面的轴向两端上还设置有围压平衡孔。进一步地，所述岩心夹持器还包括两个和所述堵套一一对应的岩心顶塞，两个所述岩心顶塞均穿过对应的所述堵套；所述内筒体的两端密封套接在两个所述堵套的内侧，两个所述岩心顶塞的内侧均设置有可更换的填充块，两个所述填充块之间用于夹持待测样品。更进一步地，所述岩心顶塞的内侧和所述填充块面向待测样品的一侧均设置有凹槽。本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的一种高温高压核磁共振岩心夹持器，由于其包括外筒体以及设置在外筒体内的内筒体，且两个堵套分别设置在内筒体和外筒体的两端之间密封形成围压腔，这样在实验时，岩心就可以放在内筒体内，流体通过堵套中间的通孔流入内筒体中形成驱替压力，高温高压流体流入围压腔形成地层压力和温度。由于核磁共振探头线圈设置在外筒体和内筒体之间，因此，通过核磁共振探头线圈可实现原位在线核磁共振信息测量，即可模拟地层压力和温度，以对岩心进行驱替实验。由于堵套的内侧设置有密封槽，每个堵套的密封槽内均设置有密封接头组件，而密封接头组件包括漆包线，漆包线的一端位于外筒体和内筒体之间，漆包线的另一端依次穿过密封槽以及堵套，核磁共振探头线圈的两端分别和两个堵套的密封槽内的密封接头组件的漆包线连接，即可实现核磁共振探头线圈的引出。本专利技术的密封接头组件还包括均位于密封槽内的电极、电极绝缘套、电极压帽以及密封圈，其中，电极设置在漆包线上，电极绝缘套固定设置在电极上，电极绝缘套配合设置在密封槽中，电极压帽螺纹连接在密封槽的开口处，电极压帽被漆包线活动穿过，电极压帽顶靠电极设置，密封圈设置在电极绝缘套和电极压帽之间，且，密封圈套设在电极上，这样，当外筒体和内筒体之间充满围压时，围压会对电极压帽施加压力，压力越大，电极压帽与密封圈挤压越紧，从而可以保证堵套供密封接头组件的漆包线穿过处的密封性，继而可以保证外筒体和内筒体的连接处的密封性能，以适应盆地深层高温高压条件下的模拟实验。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的一种高温高压核磁共振岩心夹持器的结构示意图；图2为图1中的密封接头组件的结构示意图；图3为本专利技术实施例中高压接头的杆部的结构示意图；图4为本专利技术实施例中高压接头的高压压帽的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温高压核磁共振岩心夹持器，其特征在于，所述岩心夹持器包括：外筒体；内筒体，所述内筒体设置在所述外筒体内；核磁共振探头线圈，所述核磁共振探头线圈设置在所述外筒体和所述内筒体之间；堵套，所述堵套设置有两个，两个所述堵套分别设置在所述内筒体和所述外筒体的两端之间，所述堵套的内侧设置有密封槽；密封接头组件，每个所述堵套的密封槽内均设置有所述密封接头组件，所述密封接头组件包括：漆包线，所述漆包线的一端位于所述外筒体和所述内筒体之间，所述漆包线的另一端依次穿过所述密封槽以及所述堵套；电极，所述电极位于所述密封槽内，所述电极设置在所述漆包线上；电极绝缘套，所述电极绝缘套固定设置在所述电极上，且，所述电极绝缘套配合设置在所述密封槽中；电极压帽，所述电极压帽螺纹连接在所述密封槽的开口处，所述电极压帽被所述漆包线活动穿过，所述电极压帽顶靠所述电极设置；密封圈，所述密封圈设置在所述电极绝缘套和所述电极压帽之间，且，所述密封圈套设在所述电极上；所述核磁共振探头线圈的两端分别和两个所述堵套的密封槽内的密封接头组件的漆包线连接。

【技术特征摘要】
1.一种高温高压核磁共振岩心夹持器，其特征在于，所述岩心夹持器包括：外筒体；内筒体，所述内筒体设置在所述外筒体内；核磁共振探头线圈，所述核磁共振探头线圈设置在所述外筒体和所述内筒体之间；堵套，所述堵套设置有两个，两个所述堵套分别设置在所述内筒体和所述外筒体的两端之间，所述堵套的内侧设置有密封槽；密封接头组件，每个所述堵套的密封槽内均设置有所述密封接头组件，所述密封接头组件包括：漆包线，所述漆包线的一端位于所述外筒体和所述内筒体之间，所述漆包线的另一端依次穿过所述密封槽以及所述堵套；电极，所述电极位于所述密封槽内，所述电极设置在所述漆包线上；电极绝缘套，所述电极绝缘套固定设置在所述电极上，且，所述电极绝缘套配合设置在所述密封槽中；电极压帽，所述电极压帽螺纹连接在所述密封槽的开口处，所述电极压帽被所述漆包线活动穿过，所述电极压帽顶靠所述电极设置；密封圈，所述密封圈设置在所述电极绝缘套和所述电极压帽之间，且，所述密封圈套设在所述电极上；所述核磁共振探头线圈的两端分别和两个所述堵套的密封槽内的密封接头组件的漆包线连接。2.根据权利要求1所述的高温高压核磁共振岩心夹持器，其特征在于，所述密封接头组件还包括电极支撑套，所述电极支撑套配合设置在所述密封槽内，所述电极支撑套设置在所述密封槽的底部和所述电极绝缘套之间，且，所述电极支撑套被所述漆包线活动穿过。3.根据权利要求1所述的高温高压核磁共振岩心夹持器，其特征在于，所述外筒体贯通设置，所述外筒体的两端分别螺纹连接有所述固定压帽，所述固定压帽的中部设置有贯通孔，所述堵套活动穿过所述贯通孔，所述堵套的内部设置有限位挡块，所述限位挡块连接在所述外筒体的端部，且，所述限位挡块和所述外筒体的端部之间设置有密封组件。4.根据权利要求1所述的高温高压核磁共振岩心夹持器，其特征在于，所述外筒体的材质为钛合金材料；所述外筒体的周面上设置有围压入口和围压出口，所述围压入口和所述围压出口处均焊接连接有连接接头，所述连接接头也采用钛合金材料制成。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘乃贵，罗晓容，张立宽，雷裕红，程明，闫建钊，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11