[实用新型]一种真三轴岩心夹持器

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油能源技术领域，具体地说，尤其涉及一种在石油和天然气的地质勘探研究开发中，用于对岩心物性进行分析的真三轴岩心夹持器。

背景技术

岩心夹持器是开发试验中用途最广泛的基础组件之一，在地质勘探研究开发中，尤其是石油和天然气的地质勘探和研究生产开发方面，需要从地下取出相关地层岩心，进行岩心物性分析实验都要用到岩心夹持器。岩心夹持器作为一种夹持和密封岩心、完成岩石渗透率、孔隙度测试或各种岩心驱替实验的专门装置，其主要功能是将待测的岩石样品放入其中，并保证测试流体通过岩心样品前后两端时，能将岩石样品的侧表面完全密封住。其功能比较单一，主要集中于岩心测试用途。由于地层的复杂多样性，各个地层的原始环境不同，对岩心夹持器的要求也不同。

目前的夹持器普遍采用液压传动和气压传动。由于气体和液体在一定压力下存在一定的压缩性，流体的形状改变时，流体各层之间也存在一定的运动阻力(即粘滞性)。目前设计的液压传动和气压传动加载轴压时将流体看作是理想的流体，没有考虑到超高压作用下，液体的压缩性很显著，会造成数据的偏差。如公开号CN202562913U所公开的一种三轴向岩心夹持器包括：夹持器筒体、橡胶套、第一固定环、第二固定环、第一压紧帽和第二压紧帽，所述第一压紧帽和第二压紧帽分别于所述第一固定环和第二固定环的侧端相抵顶，夹持器还包括：第一堵头和第二堵头，沿轴向贯穿第一压紧帽和第二压紧帽，分别顶抵于橡胶套的待测岩心的两侧端；轴向压力活塞组件包括轴向压力简体和轴向压力活塞，轴向压力活塞通过轴向压力螺帽与第一堵头相连接，第一堵头通过轴向压力活塞的轴向滑动向待测岩心施加轴向压力；第一堵头和第二堵头分别与第一压紧帽和第二压紧帽可拆装的相连接。在具体实施时，通过向径向围压空间内输入压力液体，实现对待测岩心施加径向压力，而通过对轴向压力活塞组件驱动第一堵头向待测岩心施加轴向压力。这种结构的缺点是：仅使用液压传动，没有考虑到超高压作用下，液体的压缩性会显著增大。如果不准确的考虑液体的额压缩性，液压系统就不能可靠，精确地工作，甚至报废或者发生事故。

为此也有一些利用手动泵加压的岩心夹持器，如公开号CN201340381Y所公开的一种三轴向岩心夹持器，其左边部分设有压帽、左堵头、岩心室、左岩心堵头、定位垫圈及左小压帽，右边部分设有轴向压力活塞、右小压帽、右堵头及右岩心堵头，在岩心室外围设有胶套，胶套通过连接板与两对活塞相连，活塞的外侧连有两个承压筒。本三轴向夹持器由于采用三组活塞(水平、垂直和轴向)。三轴向岩心夹持器的三轴向压力均通过手动泵来实现的。这种结构的缺点是：岩心室的规格大小不能变化，若待测试样长度变化很大会造成密封不严，从而导致流体泄露，会直接影响到测量结果，而且装卸待测样品困难，清洗不便。另外该装置的三轴向压力均通过手动泵来实现，费时费力，压力不能精确控制，泵轴易受不平衡力，磨损严重，泄漏较大，对液体的污染也比较敏感，结构复杂，制造工艺要求比较高，价格贵等缺陷。

实用新型内容

为克服现有技术中存在的超高压状态下，液体的压缩性会显著增大，压力不能精确控制等问题，本实用新型提供了一种易于拆装、便于清洗、密封效果好、岩心规格可调，并安装有压力传感器的真三轴岩心夹持器，对于高压轴压状态下，本实用新型设计了机械加载轴压的方式取代液压传动和气压传动，并能够实现自动控制与报警的效果。

本实用新型的技术方案是：

一种真三轴岩心夹持器，包括夹持器筒体4、活塞、导轨17、涡轮减速箱14和支撑底座19，其特征在于：所述夹持器筒体4具有轴向贯通的空腔7，活塞通过空腔7，与空腔7同轴向放置，所述筒体4侧壁中部依次设置有环压入口8和环压出口9，所述活塞分别为液压活塞6和机械加载轴压活塞13，液压活塞6和机械加载轴压活塞13不接触，液压活塞6和机械加载轴压活塞13中间具有小空腔30，所述导轨17至少有两根，导轨17的底端均固定在支撑底座19上，所述涡轮减速箱14后端嵌入有行程开关22，该行程开关22安装在涡轮减速箱14与导轨17相接处的上方，与导向板18齐平。在此基础上，所述行程开关包括挡板、弹簧片和接触装置，从上至下依次设置为挡板、弹簧片和接触装置，所述弹簧片为倒“U”型金属片，所述挡板与弹簧片相抵，所述接触装置与弹簧片不接触。

在此基础上，所述接触装置包括触头和触点，该触头为半球形金属的动触头，该触点为带有垫片的固定触点，触头和触点不接触。