CN101509982A - 岩心过滤电位测量夹持器 - Google Patents

Abstract

一种岩心过滤电位测量夹持器。主要解决常规岩心夹持器不能测量过滤电位的问题。其特征在于：高压有机玻璃容器(2)的一侧与装置托架(16)的一侧立板做固定联接，另一侧与岩心固定架(6)做固定联接后水平置于装置托架(16)的弧形托板上；所述岩心固定架(6)内置橡胶密封套(7)，所述岩心固定架(6)上开有充气接头(9)；所述低压有机玻璃容器(10)的一侧与低压容器固定座(11)做固定联接并水平置于装置托架(16)的弧形托板上，所述低压容器固定座(11)经过传动螺杆(12)与带有推力球轴承(13)的手柄(14)相联接；所述推力球轴承(13)与手柄(14)固定于装置托架(16)的另一侧立板上。具有可测量岩心过滤电位的特点。

Description

岩心过滤电位测量夹持器

技术领域：

本发明涉及岩石物理实验领域中进行自然电位测井实验研究时应用的一种装置，具体的说是涉及一种可测量岩石过滤电位的岩心夹持器。

背景技术：

目前在岩石物理实验领域中，测量岩石的自然电位时，利用传统的夹持器只能测得扩散吸附电位，而不能模拟因地层与钻井泥浆柱之间的压力异常所产生的过滤电位。但实际上，地层中岩石的自然电位不仅由扩散吸附电位组成，还有过滤电位和氧化还原电位，氧化还原电位是因为地层中含有金属矿物而产生的，在一般的泥质砂岩石油储层不多见，因此对实际测量精度影响不大。但是过滤电位却会对所测得的自然电位产生较大影响，所以在自然电位测井中需要进行校正。曾有技术人员考虑对现有夹持器进行改进以获取过滤电位，但至今未见有成功报道，可以说确实是现有技术中的一项缺憾。

发明内容：

为了解决常规岩心自然电位测量夹持器不能测量过滤电位的问题，本发明提供一种岩心过滤电位测量夹持器，具有可测量地层岩石扩散吸附电位和过滤电位的特点，应用该种夹持器后，提高了自然电位的测量精度。

本发明的技术方案是：该种岩心过滤电位测量夹持器，包括带有两侧支撑立板的装置托架、高压有机玻璃容器、低压有机玻璃容器以及岩心固定架、低压容器固定座，以及手柄、推力球轴承和传动螺杆，其中所述高压有机玻璃容器和低压有机玻璃容器上均开有注水接头以及排水口，并安装有银电极；所述高压有机玻璃容器的一侧与装置托架的一侧立板做固定联接，另一侧与岩心固定架做固定联接后水平置于装置托架的弧形托板上；所述岩心固定架内置橡胶密封套，所述橡胶密封套的两端与岩心固定架的内壁之间通过轴向密封O型圈和径向密封O型圈实现密封，所述岩心固定架上开有充气接头；所述低压有机玻璃容器的一侧与低压容器固定座做固定联接并水平置于装置托架的弧形托板上，所述低压容器固定座经过传动螺杆与带有推力球轴承的手柄相联接；所述推力球轴承与手柄固定于装置托架的另一侧立板上。

本发明具有如下有益效果：使用本种岩心夹持器测量自然电位时，不但可以测得扩散吸附电位而且还可以测量岩心的过滤电位，提高了岩心自然电位测的准确度。此外，该装置在使用时操作简便，加压、泄压迅速，恒压稳定，密封可靠，能满足不同长度规格岩心的测量需要，有很高的实用价值。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

图中1—注水接头，2—高压有机玻璃容器，3—银电极，4—轴向密封O型圈，5—径向密封O型圈，6—岩心固定架，7—橡胶密封套，8—岩心，9—充气接头，10—低压有机玻璃容器，11—低压容器固定座，12—传动螺杆，13—推力球轴承，14—手柄，15—测量仪表，16—装置托架。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

本种岩心过滤电位测量夹持器，如图1所示，包括带有两侧支撑立板的装置托架16、高压有机玻璃容器2、低压有机玻璃容器10以及岩心固定架6、低压容器固定座11，以及手柄14、推力球轴承13和传动螺杆12。其中，所述高压有机玻璃容器2和低压有机玻璃容器10上均开有注水接头1以及排水口，并安装有银电极3；所述高压有机玻璃容器2的一侧与装置托架16的一侧立板做固定联接，另一侧与岩心固定架6做固定联接后水平置于装置托架16的弧形托板上；所述岩心固定架6内置橡胶密封套7，所述橡胶密封套7的两端与岩心固定架6的内壁之间通过轴向密封O型圈4和径向密封O型圈5实现密封，所述岩心固定架6上开有充气接头9；所述低压有机玻璃容器10的一侧与低压容器固定座11做固定联接并水平置于装置托架16的弧形托板上，所述低压容器固定座11经过传动螺杆12与带有推力球轴承13的手柄14相联接；所述推力球轴承13与手柄14固定于装置托架16的另一侧立板上。

本装置在测量岩石过滤电位时，先旋转手柄14，使之带动传动螺杆12作向右侧的径向移动，在传动螺杆12的作用下，低压容器固定座11和低压有机玻璃容器10沿轴向向右移动，当移动到极限位置时，可将带有橡胶密封套7的岩心固定架6取出，将待测的岩心8在橡胶密封套内固定，然后将岩心固定架6放置在装置托架16的弧形托板上，此时再旋转手柄14，在其带动传动轴12旋转的同时，将传动轴12的旋转运动转换成低压有机玻璃容器10的向左轴向移动。这样可以将岩心固定架6夹紧在高压有机玻璃容器2和低压有机玻璃容器10之间。

在此夹持器中，对岩心采用充气密封的方式，岩心两端的溶液室体积大于岩心体积5倍以上。测量岩心扩散吸附电位时要充分考虑压力平衡，测量岩心过滤电位时要保证能够模拟地层压力。

具体测量步骤如下：将处理好的岩心装入岩心夹持器，密封；排除岩心两端溶液室中的空气，给两端溶液室注满同一浓度的盐水；记录岩心两端的电位差，其值作为下一步测量岩心过滤电位的本底值；用注入泵对岩心的高压有机玻璃容器端施以压力，此压力用于模拟泥浆柱与地层之间的压力差，由于岩心孔隙流体中可动阳离子多，因此在压力作用下，这些可动阳离子会向低压端运移，产生电动势垒，形成过滤电位，在一定压力下记录岩心上所产生的电动势垒，即得到岩心的过滤电位值。

由于岩心是渗透性的，对于高渗透性岩心，注入压力不可能长时间地稳定在某一固定值，可以在注入压力逐渐升高过程中记录某一压力下的过滤电位值。

本装置在使用时，岩心的密封一方面依靠密封机理不同的轴向密封O型圈4和径向密封O型圈5，这两种类型的O型密封圈完成；另一方面通过充气接头9将高压气体充入岩心固定架6和橡胶密封套7之间的环形空间，在橡胶密封套7本身固有弹性的基础上，再给橡胶密封套7施加一定外力，从而将岩心箍紧达到密封的目的。此时再通过开启高压有机玻璃容器上连接的二位三通阀门给高压有机玻璃容器供以额定压力，随后关闭各种阀门，测量结果就可通过分别置于不同容器内的银电极3输出。测量完毕后，操作阀门，给容器泄压并释放容器内的液体，待液体释放完毕，即可转动手柄14，将岩心取出，当再次测量时重复上述操作。该装置在使用时操作简便，加压、泄压迅速，恒压稳定，密封可靠，能满足不同长度规格岩心的测量需要，有很高的实用价值。

Claims (1)

1、一种岩心过滤电位测量夹持器，包括带有两侧支撑立板的装置托架(16)、高压有机玻璃容器(2)、低压有机玻璃容器(10)以及岩心固定架(6)、低压容器固定座(11)，以及手柄(14)、推力球轴承(13)和传动螺杆(12)，其特征在于：所述高压有机玻璃容器(2)和低压有机玻璃容器(10)上均开有注水接头(1)以及排水口，并安装有银电极(3)；所述高压有机玻璃容器(2)的一侧与装置托架(16)的一侧立板做固定联接，另一侧与岩心固定架(6)做固定联接后水平置于装置托架(16)的弧形托板上；所述岩心固定架(6)内置橡胶密封套(7)，所述橡胶密封套(7)的两端与岩心固定架(6)的内壁之间通过轴向密封O型圈(4)和径向密封O型圈(5)实现密封，所述岩心固定架(6)上开有充气接头(9)；所述低压有机玻璃容器(10)的一侧与低压容器固定座(11)做固定联接并水平置于装置托架(16)的弧形托板上，所述低压容器固定座(11)经过传动螺杆(12)与带有推力球轴承(13)的手柄(14)相联接；所述推力球轴承(13)与手柄(14)固定于装置托架(16)的另一侧立板上。

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