CN109425526A - 一种用于岩心样品快速封蜡的装置及方法 - Google Patents

一种用于岩心样品快速封蜡的装置及方法 Download PDF

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申宝剑
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Abstract

一种用于岩心样品快速封蜡的装置，包括：底座、支撑柱、水平悬挂梁、封蜡设备、样品盛放装置以及旋转丝杆；其中，水平悬挂梁和底座分别位于支撑柱的上下两端且垂直与支撑柱，样品盛放装置设置在水平悬挂梁上，封蜡装置设置在底座上且位于样品盛放装置正下方，旋转丝杆控制水平悬挂梁的高度。有效的封堵了页岩中所赋存气体的逸散，对岩心样品起到了较好的保护作用，不仅避免了因无法现场进行气体解析等而导致的测试分析结果出现偏差或谬误，实现了钻井岩心的实验室可靠分析，而且还明显改善了作业人员的劳动强度和劳动条件。

Description

一种用于岩心样品快速封蜡的装置及方法
技术领域
本发明是应用于油气勘探开发领域的一种用于岩心样品快速封蜡的装置及方法。
背景技术
页岩含油气性是页岩气资源评价和有利区优选的重要参数，因此成为页岩气勘探关注的核心问题之一。对于钻井岩心样品，最理想的方法是当井筒打开将岩心取出后，立刻进行快速清洁处理和称重，然后迅速进行含油气量测定。但当需要测定含气量的岩心样品较多时，页岩气解析气罐不够和工作人员数量不足时，就无法在第一时间完成含气性测定工作，而随着时间的向后推移，页岩中所含气体的损失量就会越来越大，导致最终测定结果偏低甚至谬误。因此，在井筒一提至地面打开后，就将钻井岩心样品进行快速蜡封成为了一种有效的封闭和保存岩心样品的方法。
目前主要采用将钻井岩心快速清理、切割后，直接投入蜡液箱中，然后夹出，冷却、记录即可。但该方式人工劳动强度较大，效率较低，工作人员数量不足时就无法及时进行蜡封，并可能导致样品编号混淆。因此，亟需发明一种可有效对钻井岩心进行快速蜡封的装置及方法，保证相关测试的准确性和科学性。
发明内容
本发明的目的是克服目前实际工作过程的不足，提供一种可进行快速有效的蜡封的自动化装置及方法，以满足页岩含气性分析测定的需要。
一种用于岩心样品快速封蜡的装置，包括：
封蜡设备，用于对岩心样品进行封蜡；
底座，用于放置封蜡设备；
样品盛放装置，与封蜡装置对应，用于盛放岩心样品；
水平悬挂梁，设置在封蜡设备上方，用于悬挂样品盛放装置；
丝杆升降装置，设置在水平梁两端，用于控制水平梁的升降；
以及电机，用于控制丝杆升降装置的移动。
所述的用于岩心样品快速封蜡的装置，其中，还包括用于检测水平悬挂梁升降高度的位移传感器以及控制水平悬挂梁停止时间的时间控制器，所述时间传感器和位移传感器分别与电机相连，将时间信号和位移信号反馈至电机，控制水平悬挂梁升降位置和停止时间。
所述的用于岩心样品快速封蜡的装置，其中，所述丝杆升降装置包括丝杆、套装在丝杆上的涡轮、设置在涡轮上下两端的轴承、与涡轮配合的输入轴以及以及控制输入轴旋转的电机，所述涡轮、轴承以及输入轴包覆在壳体内，所述壳体与所述水平悬挂梁固定连接。
所述的用于岩心样品快速封蜡的装置，其中，样品盛放装置包括样品悬挂钩、用于盛放岩心样品的网状样品兜和连接套索，所述网状样品兜悬通过连接套索悬挂在样品悬挂钩上。
所述的用于岩心样品快速封蜡的装置，其中，所述样品悬挂钩包括三个互成120度的挂钩，其中两个与连接套索固定，一个与水平悬挂梁连接。
所述的用于岩心样品快速封蜡的装置，其中，所述封蜡设备包括：盛放固体蜡的钢瓶以及设置在钢瓶外用于加热固体蜡的电加热包。
所述的用于岩心样品快速封蜡的装置，其中，所述封蜡装置与样品成放装置的个数相同，封蜡装置与样品成放装置各为3个。
一种用于岩心样品快速封蜡的方法，包括以下步骤：(1)、将固体蜡放入钢瓶里，加热装置加热钢瓶使固体蜡融化；
(2)、将岩心样品放入网状样品兜中，并将盛放岩心样品的网状样品兜悬挂在样品悬挂钩上；
(3)、旋转丝杠旋转控制水平悬挂梁下降，通过位移传感器将水平悬挂梁下降至岩心样品全部浸没在融化的蜡中停止，在时间控制器控制下浸泡时间T1；
(4)、将水平悬挂梁上升并恢复至原位置，在时间控制器控制下进入空气中冷却凝固静止时间为T2；
(5)、再次将水平悬挂梁下降，当样品兜中的岩心样品全部浸没在融化的蜡中后随即上升并恢复原位置，待岩心样品表面的蜡凝固后完成封蜡。
所述的用于岩心样品快速封蜡的方法，其中，步骤(3)中岩心样品浸入液体蜡的时间T1为20秒。
所述的用于岩心样品快速封蜡的方法，其中，步骤(4)中，岩心样品在空气中冷却凝固静止时间T2为120秒。
本发明具有以下优点：有效的封堵了页岩中所赋存气体的逸散，对岩心样品起到了较好的保护作用，不仅避免了因无法现场进行气体解析等而导致的测试分析结果出现偏差或谬误，实现了钻井岩心的实验室可靠分析，而且还明显改善了作业人员的劳动强度和劳动条件。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1是本发明用于岩心样品快速封蜡的装置实施例1的结构示意图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，为本发明用于岩心样品快速封蜡的装置实施例1的结构示意图，包括：封蜡设备4，用于对岩心样品进行封蜡；底座1，用于放置封蜡设备；样品盛放装置5，与封蜡装置4对应，用于盛放岩心样品；水平悬挂梁3，设置在封蜡设备4上方，用于悬挂样品盛放装置5；丝杆升降装置，设置在水平梁两端3，用于控制水平梁3的升降；以及电机(图中未绘制出)，用于控制丝杆升降装置的移动。
所述的用于岩心样品快速封蜡的装置，其中，还包括用于检测水平悬挂梁升降高度的位移传感器以及控制水平悬挂梁停止时间的时间控制器，所述时间传感器和位移传感器分别与电机相连，将时间信号和位移信号反馈至电机，控制水平悬挂梁升降位置和停止时间。
所述丝杆升降装置包括丝杆6、套装在丝杆6上的涡轮23、设置在涡轮23上下两端的轴承22、与涡轮23配合的输入轴21以及以及控制输入轴21旋转的电机，所述涡轮23、轴承22以及输入轴21包覆在壳体24内，所述壳体24与所述水平悬挂梁3固定连接。所述的丝杆升降装置为机械领域常见的丝杠升降机，其结构不再赘述。
所述样品盛放装置5包括样品悬挂钩51、用于盛放岩心样品的网状样品兜53和连接套索52，所述网状样品兜53悬通过连接套索52悬挂在样品悬挂钩51上。
其中，所述样品悬挂钩51包括三个互成120度的挂钩，其中两个与连接套索固定52，一个与水平悬挂梁连接3。
所述的用于岩心样品快速封蜡的装置，其中，所述封蜡设备包括：盛放固体蜡的钢瓶以及设置在钢瓶外用于加热固体蜡的电加热包。
所述的用于岩心样品快速封蜡的装置，其中，所述封蜡装置与样品成放装置的个数相同，封蜡装置与样品成放装置各为3个。
一种用于岩心样品快速封蜡的方法，包括以下步骤：(1)、将固体蜡放入钢瓶里，加热装置加热钢瓶使固体蜡融化；
(2)、将岩心样品放入网状样品兜中，并将盛放岩心样品的网状样品兜悬挂在样品悬挂钩上；
(3)、旋转丝杠旋转控制水平悬挂梁下降，通过位移传感器将水平悬挂梁下降至岩心样品全部浸没在融化的蜡中停止，在时间控制器控制下浸泡时间T1；
(4)、将水平悬挂梁上升并恢复至原位置，在时间控制器控制下进入空气中冷却凝固静止时间为T2；
(5)、再次将水平悬挂梁下降，当样品兜中的岩心样品全部浸没在融化的蜡中后随即上升并恢复原位置，待岩心样品表面的蜡凝固后完成封蜡。
所述的用于岩心样品快速封蜡的方法，其中，步骤(3)中岩心样品浸入液体蜡的时间T1为20秒。
所述的用于岩心样品快速封蜡的方法，其中，步骤(4)中，岩心样品在空气中冷却凝固静止时间T2为120秒。
所述的用于岩心样品快速封蜡的装置包括：底座1、支撑柱2、水平悬挂梁3、封蜡设备4、样品盛放装置5以及旋转丝杆6；其中，水平悬挂梁3和底座1分别位于支撑柱2的上下两端且垂直于支撑柱2，样品盛放装置5设置在水平悬挂梁3上，封蜡装置4设置在底座1上且位于样品盛放装置5正下方，旋转丝杆6位于支撑柱2一侧与支撑柱2平行，用来控制水平悬挂梁3的高度。所述的用于岩心样品快速封蜡的装置，还包括用于控制旋转丝杆6调整水平悬挂梁3高度的位移传感器6以及水平悬挂梁停止时间的时间控制器7，所述的位移传感器6和时间控制器7设置在支撑柱2内。
工作时，打开用于控制旋转丝杆6的开关，旋转丝6杠控制水平悬挂梁3的升降，设置在支撑柱2内的位移传感器6用于控制水平悬挂梁3的位置，时间控制器7控制水平悬挂梁3的停止时间。
所述样品盛放装置4包括样品悬挂钩51、用于盛放岩心样品的网状样品兜53和连接套索52，所述网状样品兜53悬通过连接套索52悬挂在样品悬挂钩51上，所述样品悬挂钩51包括三个互成120度的挂钩，其中两个与连接套索52固定，一个悬挂在水平悬挂梁3上。
所述封蜡设备4包括：盛放固体蜡的钢瓶42以及设置在钢瓶外用于加热固体蜡的电加热包41。工作时，打开电加热包41对钢瓶直接加热，使固体蜡熔融。
所述封蜡装置与样品成放装置的个数相同，为3个。但不限于此。
一种用于岩心样品快速封蜡的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、将固体蜡放入钢瓶里，加热装置加热钢瓶使固体蜡融化；
(2)、将岩心样品放入网状样品兜中，并将盛放岩心样品的网状样品兜悬挂在样品悬挂钩上；
(3)、旋转丝杠旋转控制水平悬挂梁下降，通过位移传感器将水平悬挂梁下降至岩心样品全部浸没在融化的蜡中停止，在时间控制器控制下浸泡时间T1；
(4)、将水平悬挂梁上升并恢复至原位置，在时间控制器控制下进入空气中冷却凝固静止时间为T2；
(5)、再次将水平悬挂梁下降，当样品兜中的岩心样品全部浸没在融化的蜡中后随即上升并恢复原位置，待岩心样品表面的蜡凝固后完成封蜡。
其中，步骤(3)中岩心样品浸入液体蜡的时间T1为20秒，步骤(4)中，岩心样品在空气中冷却凝固静止时间T2为120秒。
在进行岩心样品蜡封前，先将适量固体蜡块放入钢瓶42中，通过电加热包41进行加热，使蜡熔融。当井筒打开岩心取出后，迅速进行表面清洁、按规格切割和称重后，将岩心样品依次放入装置的网状样品兜53中。然后按下控制按钮，水平悬挂梁便向下移动，带动样品同时向下移动，浸入石蜡熔融体中。当样品兜抵达钢瓶底部位置后，(页岩样品被完全浸入到熔融的石蜡中)悬挂梁停止垂直运动。在时间控制器控制下浸入20秒后，水平悬挂梁向上移动至最大位移处，样品也被带出石蜡熔融体，进入空气中冷却、凝固。冷却2分钟后(仍由时间控制器控制，软件操控)，悬挂梁再次向下运动，当样品兜抵达钢瓶底部后随即向上移动至最大位移处，样品再次进去空气，待石蜡冷却凝固后即完成一批次岩心样品的蜡封。一批次蜡封结束后，再进行下一批样品的蜡封。
本发明有效的封堵了页岩中所赋存气体的逸散，对岩心样品起到了较好的保护作用，不仅避免了因无法现场进行气体解析等而导致的测试分析结果出现偏差或谬误，实现了钻井岩心的实验室可靠分析，而且还明显改善了作业人员的劳动强度和劳动条件。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种用于岩心样品快速封蜡的装置，其特征在于，包括：
封蜡设备，用于对岩心样品进行封蜡；
底座，用于放置封蜡设备；
样品盛放装置，与封蜡装置对应，用于盛放岩心样品；
水平悬挂梁，设置在封蜡设备上方，用于悬挂样品盛放装置；
丝杆升降装置，设置在水平梁两端，用于控制水平梁的升降；
以及电机，用于控制丝杆升降装置的移动。
2.根据权利要求1所述的用于岩心样品快速封蜡的装置，其特征在于，还包括用于检测水平悬挂梁升降高度的位移传感器以及控制水平悬挂梁停止时间的时间控制器，所述时间传感器和位移传感器分别与电机相连，将时间信号和位移信号反馈至电机，控制水平悬挂梁升降位置和停止时间。
3.根据权利要求1所述的用于岩心样品快速封蜡的装置，其特征在于，所述丝杆升降装置包括丝杆、套装在丝杆上的涡轮、设置在涡轮上下两端的轴承、与涡轮配合的输入轴以及以及控制输入轴旋转的电机，所述涡轮、轴承以及输入轴包覆在壳体内，所述壳体与所述水平悬挂梁固定连接。
4.根据权利要求1所述的用于岩心样品快速封蜡的装置，其特征在于，样品盛放装置包括样品悬挂钩、用于盛放岩心样品的网状样品兜和连接套索，所述网状样品兜悬通过连接套索悬挂在样品悬挂钩上。
5.根据权利要求4所述的用于岩心样品快速封蜡的装置，其特征在于，所述样品悬挂钩包括三个互成120度的挂钩，其中两个与连接套索固定，一个与水平悬挂梁连接。
6.根据权利要求1所述的用于岩心样品快速封蜡的装置，其特征在于，所述封蜡设备包括：盛放固体蜡的钢瓶以及设置在钢瓶外用于加热固体蜡的电加热包。
7.根据权利要求1所述的用于岩心样品快速封蜡的装置，其特征在于，所述封蜡装置与样品成放装置的个数相同，封蜡装置与样品成放装置各为3个。
8.一种用于岩心样品快速封蜡的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、将固体蜡放入钢瓶里，加热装置加热钢瓶使固体蜡融化；
(2)、将岩心样品放入网状样品兜中，并将盛放岩心样品的网状样品兜悬挂在样品悬挂钩上；
(3)、旋转丝杠旋转控制水平悬挂梁下降，通过位移传感器将水平悬挂梁下降至岩心样品全部浸没在融化的蜡中停止，在时间控制器控制下浸泡时间T1；
(4)、将水平悬挂梁上升并恢复至原位置，在时间控制器控制下进入空气中冷却凝固静止时间为T2；
(5)、再次将水平悬挂梁下降，当样品兜中的岩心样品全部浸没在融化的蜡中后随即上升并恢复原位置，待岩心样品表面的蜡凝固后完成封蜡。
9.根据权利要求8所述的用于岩心样品快速封蜡的方法，其特征在于，步骤(3)中岩心样品浸入液体蜡的时间T1为20秒。
10.根据权利要求8所述的用于岩心样品快速封蜡的方法，其特征在于，步骤(4)中，岩心样品在空气中冷却凝固静止时间T2为120秒。
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