[发明专利]一种用于岩心驱替实验的围压控制装置

摘要

一种用于岩心驱替实验的围压控制装置。主要目的在于为了解决岩心驱替实验中围压无法实现精确控制以及岩心胶套密封性不良的问题。其特征在于：由双腔岩心夹持器、围压承压套筒、围压泵、围压控制器、泄压罐、除泡器、第一球阀、第二球阀、第三球阀、第四球阀、第一三通阀、第二三通阀、注压管线以及泄压管线组成；其中，除泡器的流体出口通过管线连接到围压泵的入口端，围压泵的流体出口端通过注压管线与双腔岩心夹持器的围压进口相连接，并在围压进口处分别设置第一球阀、第三球阀控制围压流体的注入，双腔岩心夹持器的泄压口通过泄压管线与泄压罐的进液口相连接；双腔岩心夹持器的结构为双腔结构，上下两部分呈轴对称。

主权项

1.一种用于岩心驱替实验的围压控制装置，由双腔岩心夹持器(31)、承压套筒(6)、围压泵(26)、围压控制器(27)、泄压罐(29)、除泡器(25)、第一球阀(35)、第二球阀(36)、第三球阀(32)、第四球阀(30)、第一三通阀(34)、第二三通阀(39)、注压管线(38)以及泄压管线(37)组成；其中，除泡器(25)的流体出口通过管线连接到围压泵(26)的入口端，围压泵(26)的流体出口端通过注压管线(38)与双腔岩心夹持器(31)的围压进口(3)相连接，并在双腔岩心夹持器(31)的围压进口(3)处分别设置第一球阀(35)、第三球阀(32)控制围压流体的注入，双腔岩心夹持器的泄压口(8)通过泄压管线(37)与泄压罐(29)的进液口相连接，并在双腔岩心夹持器(31)的泄压口处分别设置第二球阀(36)、第四球阀(30)控制围压流体的排出，双腔岩心夹持器(31)的导线接口(11)分别通过导线连接到围压控制器(27)的接线口处，围压控制器(27)通过导线与围压泵相连接；所述双腔岩心夹持器(31)的结构为双腔结构，上下两部分呈轴对称，整体为不锈钢材质，其中夹持器筒体(4)的上端分别设置围压进口(3)和泄压口(8)，在夹持器筒体(4)的下端设置导线接口(11)，在夹持器腔体内部的两端分别设置有连接螺纹；所述双腔岩心夹持器(31)设置有第一旋紧盖(2)、第二旋紧盖(9)、第三旋紧盖(10)，均为不锈钢材质，整体呈凸状，并且其内部均设置成空心圆柱状；其中，所述第一旋紧盖(2)的内外表面分别设置有连接螺纹，第一旋紧盖(2)与双腔岩心夹持器(31)之间通过螺纹相连接，并将夹持器内部的承压套筒(6)固定；所述第二旋紧盖(9)的内外表面分别设置有连接螺纹，第二旋紧盖(9)与第一旋紧盖(2)之间通过螺纹进行连接；所述第三旋紧盖(10)的外表面设置有连接螺纹，第三旋紧盖(10)与第二旋紧盖(9)之间通过螺纹相连接，在第三旋紧盖(10)的内部留有驱替管线通道(1)，以便将管线从中穿过；所述双腔岩心夹持器(31)内部设置有岩心堵头(14)和堵头座(17)，均为不锈钢材质，并且内部呈空心圆柱状；其中岩心堵头(14)的外表面设置有连接螺纹，在堵头座(17)的内表面设置连接螺纹，岩心堵头(14)与堵头座(17)之间通过螺纹连接的方式进行连接固定；密封顶块(13)为不锈钢材质，置于第三旋紧盖(10)与堵头座(17)之间，其凸状前端嵌入至堵头座(17)内部，并通过第三旋紧盖(10)的旋紧作用来调整密封顶块的嵌入位置；岩心胶套(16)固定于岩心堵头(14)的凸状前端；所述承压套筒(6)置于双腔岩心夹持器的腔体内部，承压套筒(6)为高分子合成橡胶材质，整体形状呈空心圆柱体；在承压套筒(6)顶部的左右两端分别设置有流道(7)，流道(7)的形状为楔形状，倾斜角度设置为30°；所述承压套筒(6)内设置有环形承压腔(5)，用于承载所注入的围压流体，实现对岩心施加围压；所述承压套筒(6)的空心圆柱体部分用于装载岩心胶套(16)，承压套筒(6)与岩心胶套(16)相接触的内壁面上设置有卡槽(19)，用于将压力传感器(18)固定在承压套筒(6)内；在承压套筒(6)的端部设置导线通道(12)，以便将压力传感器(18)的导线接出至夹持器的导线接口(11)；所述双腔岩心夹持器内部的轴向密封装置包括波纹吸盘(24)、管线接帽(23)、压缩弹簧(22)、弹簧顶杆(21)、弹簧压帽(20)和密封顶块(13)；其中，波纹吸盘(24)的一端通过螺纹的连接方式固定在管线接帽(23)的内部，所述压缩弹簧(22)套在弹簧顶杆(21)与管线接帽之间，弹簧顶杆(21)的端部设置有连接螺纹，弹簧压帽(20)通过螺纹与弹簧顶杆(21)相连接，同时将压缩弹簧(22)固定；所述弹簧压帽(20)的外部设置有环状凸卯，并与密封顶块(13)的前端的环形凹槽相互卯合，使二者相互固定，同时密封顶块(13)将弹簧压帽(20)向前顶进，使前端的波纹吸盘(24)与岩心胶套(16)内的岩心相互压紧；所述压力传感器(18)用于采集岩心胶套(16)的围压变化数据，通过导线将电信号传递至外部的围压控制器(27)内，实现对围压数据的处理并输出结果显示，通过围压控制器(27)对围压泵(26)的调节作用，实现围压流体的精确注入；所述除泡器(25)通过机组内闭合水循环系统将液体中的游离态气体及溶解态气体去除，达到分离脱气的目的，并通过围压泵将液体注入双腔岩心夹持器(31)内。