本发明专利技术提供了一种基于裂缝可视化观测的岩心三维多参数测量仪，包括控制器和岩心夹持器两部分，控制器用于信号的发送与接收，所有岩心参数的测量在岩心夹持器中完成，它以方岩心为主要实验对象，配备可视化柱塞、电声柱塞和孔渗柱塞三种不同功能的上柱塞和一种公用下柱塞，实验时将方岩心放入夹持器并在两端装载柱塞，设定系统参数，仪器会自动完成相应参数的测试。加温加压条件下使用可视化柱塞，通过内部配置的照相机可以实时观察裂缝变化并测量裂缝宽度，使用电声柱塞和孔渗柱塞可以完成对岩心孔隙度、渗透率、波速、电阻率参数的测量以及驱替过程和岩心裂缝变化的观察，改变方岩心的装入方向可以实现岩心XYZ三方向参数的测量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种岩心裂缝可视化的参数自动测量装置，即对岩心各方向裂缝在实验过程中的状态改变进行实时记录，最终以图像和数值两种方式对裂缝进行分析。特别提供了一种能够在观测岩心裂缝变化及宽度的同时对岩心XYZ三个方向进行多参数测量的测量仪。
技术介绍
裂缝为储层提供了储层空间、油气运移通道，但也造成了对储层内在流动的非均质性以及对储集层的分隔。储层裂缝的研究是油气勘探中的难点，岩心分析是研究裂缝的必要手段。对岩石裂缝的研究，需要具备高效的实验装置，才能开展基础实验研究。已有 的岩心裂缝可视化装置通常是由夹持器主体、上覆导压块、底座、可视窗、加压机构组成，夹持器主体设为矩形或圆柱形，中心设有上下连通的通孔，在夹持器主体的外侧面中设置入口连接螺纹孔、出口连接螺纹孔以及导压孔，在导压孔的外端面安装加压机构；在夹持器主体后侧面安装可视孔，可视孔下部加载可视玻璃，可视玻璃上方安装摄像头，通过摄像头观察岩心裂缝形态变化。然而现有的岩心裂缝可视化装置存在功能单一，只能用于观察裂缝，无法同时完成如孔隙度、渗透率、电阻率、声波等多种岩石物理参数的测量；只能以直径为I英寸的柱塞样岩心为实验对象，而且只能对柱塞岩心两个端面的裂缝进行观察，无法完成对岩石各向异性的研究，因此设计了一套既能对裂缝进行可视化观测，又能对岩心进行各向异性多参数进行测量的实验装置，是目前对裂缝进行实验研究的必要途径。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有技术的不足，提供一种基于裂缝可视化观测的岩心三维多参数测量仪，既能完成岩心裂缝的可视化观测，又能测量岩心在XYZ三个方面的多种岩石物理参数，进而开展各向异性研究。所述多种岩石物理参数包括岩心的孔隙度、气体渗透率、液体渗透率、岩石电阻率和纵横波速度。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是基于裂缝可视化观测的岩心三维多参数测量仪，包括控制器和岩心夹持器两部分，控制器用于信号的发送与接收，所有实验内容在岩心夹持器中完成，所述控制器和所述岩心夹持器通过数据线相连。所述的岩心夹持器包括釜体，所述釜体的下端安装公用下柱塞，所述釜体的上端安装上柱塞，公用下柱塞和上柱塞之间有胶套，所述胶套为圆柱体且内部镂空呈正方形空腔用于放置方岩心，所述方岩心为边长3-6厘米的正方体岩心。所述上柱塞包含可视化柱塞、电声柱塞和孔渗柱塞3种。所述可视化柱塞包括可视化柱塞柱状筒体，可视化柱塞柱状筒体上端有照相机，照相机的一侧设有与所述正方形空腔连通的气源通气管，照相机的另一侧为气源压力传感器接头，气源压力传感器接头通过引线与安装在可视化柱塞柱状筒体下端面的压力传感器相连；所述照相机的下端装有变焦镜头，变焦镜头正下方有玻璃观察窗，所述玻璃观察窗呈圆柱体镶嵌在所述可视化柱塞柱状筒体底部正中位置，所述玻璃观察窗的两端设有可视光源，用于提供可视光。所述电声柱塞包括电声柱塞柱状筒体,所述电声柱塞柱状筒体的正中有连杆，连杆中空呈环形贯穿所述电声柱塞柱状筒体上端面并延伸到所述电声柱塞柱状筒体下端面，连杆中装有内窥镜，电声柱塞连杆的下端两侧分别装有可视光源，所述可视光源正下方为玻璃观察窗，所述玻璃观察窗呈圆柱体镶嵌在所述电声柱塞柱状筒体底部正中位置，电声柱塞连杆的上端两侧分别装有声波引线座和电阻率引线座，声波引线座通过引线与声波发射探头连接，声波发射探头位于所述电声柱塞柱状筒体底部内侧面，所述声波引线座外侧为驱替压力传感器，驱替压力传感器通过引线与所述电声柱塞柱状筒体下端面中的压力传感器相连，所述电阻率引线座通过引线与电极环相连，电极环呈环状镶嵌在所述电声柱塞柱状筒体底部端面中，电阻率引线座外侧为气源通气管，所述气源通气管通过管线与所述方岩心连通。所述孔渗柱塞包括底端装有玻璃观察窗的孔渗柱塞柱状筒体，所述玻璃观察窗的正上方有中空环形连杆和可视光源，所述孔渗柱塞可视光源位于所述孔渗柱塞连杆的下端，所述孔渗柱塞连杆中装有内窥镜，所述孔渗柱塞柱状筒体上端和所述孔渗柱塞连杆外 侧有孔渗气源入口和孔渗压力传感器，所述孔渗气源入口通过管线与所述方岩心连通，所述孔渗气源入口管线上装有进气微阀和孔渗测量微阀，所述进气微阀位于所述孔渗测量微阀上方，所述孔渗压力传感器通过引线与安装在所述孔渗柱塞柱状筒体底部的压力传感器相连。所述公用下柱塞包括公用下柱塞柱状筒体，所述公用下柱塞柱状筒体靠近所述方岩心一端装有电极环，电极环通过引线与所述公用下柱塞柱状筒体端面上的电阻率引线座相连，所述电极环下端是声波接收探头，所述声波接收探头通过引线与所述公用下柱塞柱状筒体端面上的声波引线座相连，所述电阻率引线座的外侧是驱液口和出液口，所述驱液口和出液口通过管线与所述方岩心连通，所述管线上有电磁阀，所述驱液口位于所述出液口与所述公用下柱塞柱状筒体端面之间，所述声波引线座外侧为回压传感器接头，所述回压传感器接头通过引线与安装在所述靠近方岩心一侧的公用下柱塞柱状筒体端面中的压力传感器相连。所述上柱塞包含可视化柱塞、电声柱塞和孔渗柱塞3种，可以按照不同的实验目的进行更换。所述下柱塞是公用的，可以配合三种上柱塞使用。作为优选的技术方案，所述岩心主要是指方岩心，确切地说是切割成边长为3-6厘米的正方体岩心。作为优选的技术方案，在所述釜体的外部设有围压入口和围压出口用于控制釜体内部压力，所述釜体中设有用于控制内部温度的温度控制器。作为优选的技术方案，在所述基于裂缝可视化观测的岩心三维多参数测量仪还包括计量泵，所述计量泵与夹持器连通，用于提供驱替液体。作为优选的技术方案，所述胶套外径为10. 5厘米，内部镂空呈边长为3-6厘米的正方体空腔，适用于边长为3-6厘米的正方体岩样。由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是在釜体下端安装公用下柱塞，公用下柱塞上端面放胶套和方岩心，然后在釜体上端装载上柱塞。首先，上柱塞选用孔渗柱塞，装载柱塞并拧紧使得上下两个柱塞与岩心端面充分耦合，通过控制器设定系统围压和温度，打开孔渗气源入口，调节进气微阀，系统会自动测量岩石的孔隙度和气体渗透率；第二，将上柱塞更换成电声柱塞，下柱塞不变，在控制器中设定系统压力和温度，打开声波发射器，测量纵横波在岩样中的传播速度，之后打开计量泵对方岩心进行驱替，从而得到方岩心的电参数，在声波和电阻率测量的过程中，使用内窥镜可以对岩样端面的变化或液体流动情况进行实时观察和录相，如果所用岩心是饱和过的岩心，系统会自动测量岩样的液体渗透率；最后，将上柱塞更换成可议长视化柱塞，开启照相机并启动自动调焦功能，打开可视光源，调节系统压力和温度，透过相机控制端可以实时观测岩心端面裂缝的变化情况并进行拍照。在上述三种柱塞测量的过程中，改变方岩心的测量端面，可以完成方岩心XYZ三个方向的参数测量，将三种柱塞测量的数据集合，得到基于裂缝可视化观测的岩心三维多参数测量结果。本专利技术在柱塞端面和方岩心周围布置的压力传感器和温度传感器可以测得夹持器内的温度场和压力场，配合外设的监测仪器可进行温度、压力、流量和图像的实时采集与分析，通过数据采集分析系统及时有效的评价实验效果，基于裂缝可视化观测的岩心三维多参数测量仪可根据实验目的调整使用方式，仪器应用性强，可以根据要求重复测量，试验结果准确度高，通过设在筒体和柱塞中的压力控制器和温度控制器可以控制岩心周围的温 度和压本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于裂缝可视化观测的岩心三维多参数测量仪，包括控制器和岩心夹持器两部分，控制器用于信号的发送与接收，所有实验内容在岩心夹持器中完成，控制器和岩心夹持器通过数据线相连，岩心夹持器包括釜体，釜体的下端安装公用下柱塞，釜体的上端安装上柱塞，公用下柱塞和上柱塞之间有胶套，所述胶套为圆柱体且内部镂空呈正方形空腔用于放置方岩心；所述上柱塞有可视化柱塞、电声柱塞和孔渗柱塞三种，其特征在于：所述可视化柱塞包括可视化柱塞柱状筒体，可视化柱塞柱状筒体的上端装有照相机，照相机的一侧设有与所述正方形空腔连通的气源通气管，照相机的另一侧为气源压力传感器接头，气源压力传感器接头通过引线与装在可视化柱塞柱状筒体下端面的压力传感器相连，所述照相机的下端装有变焦镜头，所述变焦镜头正下方有玻璃观察窗，所述玻璃观察窗呈圆柱体镶嵌在所述柱状筒体底部正中位置，玻璃观察窗的两端设有可视光源。
【技术特征摘要】
1.一种基于裂缝可视化观测的岩心三维多参数测量仪，包括控制器和岩心夹持器两部分，控制器用于信号的发送与接收，所有实验内容在岩心夹持器中完成，控制器和岩心夹持器通过数据线相连，岩心夹持器包括釜体，釜体的下端安装公用下柱塞，釜体的上端安装上柱塞，公用下柱塞和上柱塞之间有胶套，所述胶套为圆柱体且内部镂空呈正方形空腔用于放置方岩心；所述上柱塞有可视化柱塞、电声柱塞和孔渗柱塞三种，其特征在于所述可视化柱塞包括可视化柱塞柱状筒体，可视化柱塞柱状筒体的上端装有照相机，照相机的一侧设有与所述正方形空腔连通的气源通气管，照相机的另一侧为气源压力传感器接头，气源压力传感器接头通过引线与装在可视化柱塞柱状筒体下端面的压力传感器相连，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙建孟，陈一健，董旭，张丽艳，李召成，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：
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