[发明专利]岩心夹持器

说明书

本申请提供了一种岩心夹持器，包括：具有空腔的本体，其设置有互相垂直的第一至第三开口，空腔中设置具有容置腔的胶套，其设置有互相垂直的第四至第六通孔；设置在第四至第六通孔中的导电密封堵头和绝缘块，绝缘块顶固导电密封堵头，其内部设置有安装孔，安装孔中穿设导电元件，第一至第三开口中设置压紧帽和加压端头，压紧帽中设置具有传压通道的传压柱，其外端能连接位移传感器，加压端头设置有加压孔并套设在传压柱外，传压柱外套设有位于加压端头中的传压滑动体，其与加压端头之间形成有密封环腔，密封环腔与加压孔相连通。本申请能较佳地模拟在真实地层条件下，X、Y、Z三个方向任意应力组合状态下的真三轴应力‑岩石形变‑电阻率。

技术领域

本申请涉及岩心模拟技术领域，尤其涉及一种岩心夹持器。

背景技术

本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

在石油勘探开发过程中，寻找和发现油气的一项关键技术是通过目标储层岩心的电阻率高低来判断。影响岩心电阻率高低的主要因素包括其中所含水的离子浓度(矿化度)、孔隙度以及导电矿物含量。在纯砂岩地层，假设地层所含水的矿化度一致，在一定的储层孔隙度条件下，电阻率越高表明储层越有可能含有油气。另一方面，随着储层埋藏深度的增加，或者是储层经受更强烈的挤压应力使得其被压实、越来越致密，其孔隙度降低，电阻率也会升高，但这并不是含油气引起的。由此可见，为了准确的判断储层中是否含有油气，必须明确岩心的孔隙度大小以及所在地层的水性质。

长期以来，实验室选用柱塞岩心并饱和模拟的地层水，在常温常压下用油或气体驱替其中的地层水，测量这一过程中电阻率的变化情况，并刻度实际井下测井资料来判断地层是否含有油气以及含油气的多少。

这一过程存在的重要问题是井下岩心处于高温高压状态，而且岩心所受的X、Y、Z三个方向的挤压应力可能互不相等，而实验室只能测量常温常压下的电阻率，两种不同状态下的测量结果不能直接用来相互刻度。另一方面，有研究指出岩心在应力作用下电阻率也会增大。但是，应力的增加也会使得储层的孔隙度降低，到底是应力本身还是孔隙度的变化引起电阻率改变，并没有合适的实验装置验证这一难题。

三轴向岩心夹持器在实验室的应用早已提出，但是所采用的岩心多是圆柱形的柱塞岩样。对柱塞岩心而言，在一定的围压下只能再施加轴向压力和环形压力，既不能模拟真实地层状态下水平方向X/Y应力作用，也无法同时测量不同方向的孔隙度和电阻率变化。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

基于前述的现有技术缺陷，本申请提供了一种岩心夹持器,其能够较佳地模拟在真实地层条件下，X、Y、Z三个方向任意应力组合状态下的真三轴应力-岩石形变-电阻率。

为了实现上述目的，本申请提供了如下的技术方案。

一种岩心夹持器，包括：

具有空腔的本体，所述本体沿其轴向设置有连通所述空腔的第一开口，以及沿其径向设置有连通所述空腔的第二开口和第三开口，所述第一开口、第二开口以及第三开口的方向互相垂直；

设置在所述空腔中的胶套，所述胶套中具有呈正方体状的容置腔，所述容置腔用于收容待测试岩心；所述胶套沿其轴向设置有连通所述容置腔的第四通孔，以及沿其径向设置有连通所述容置腔的第五通孔和第六通孔，所述第四通孔、第五通孔以及第六通孔的方向互相垂直，且所述第四通孔、第五通孔以及第六通孔分别与所述第一开口、第二开口以及第三开口对应连通；

设置在所述第四通孔、第五通孔以及第六通孔中的导电密封堵头和绝缘块，所述导电密封堵头的端部能顶固所述待测试岩心，所述绝缘块位于所述导电密封堵头的外侧并顶固所述导电密封堵头，其内部设置有安装孔；