CN218545939U - 一种岩心测温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种岩心测温装置，包括：用于容纳岩心的衬管；套设在衬管外部的测量筒；设置在测量筒的内壁上的光纤光栅温度传感器，光纤光栅温度传感器上沿其长度方向设置有多个光栅，其中，光纤光栅温度传感器沿测量筒的轴线方向设置，并且能够与衬管的外壁接触。本实用新型设置测量筒，并且沿着测量筒的长度方向设置光纤光栅温度传感器，能够测量岩心长度方向的连续温度。此外，本实用新型的光纤光栅温度传感器设置在测量筒内壁的凹槽内，不会像现有技术中的定点式温度传感器一样占用测量筒长度方向上的空间，从而使本实用新型结构紧凑，节省空间。

Description

一种岩心测温装置

技术领域

本实用新型属于地质勘探技术领域，具体地，涉及一种岩心测温装置。

背景技术

根据地质勘查工作或工程的需要，使用环状岩心钻头及其他取心工具，从岩石内取出的圆柱状岩石样品称为岩心。岩心是研究和了解地下地质和矿产情况的重要实物地质资料。

取到岩心之后，需要转移岩心，并对岩心的温度进行测量，在中国专利文献CN111521685A中公开了一种天然气水合物带压转移和参数检测***。该***使用点式温度测量，为了能够对岩心的整个长度方向的温度进行测量，需要在转移岩心的过程中，随着岩心的移动进行多次定点温度测量，然后再将这多个温度信息处理成温度曲线。在这种测量方法中，温度传感器需要独立占用很大一部分空间，使设备长度增加。并且这种测量方法对于岩心移动的精度要求很高，不利于准确地得到温度数据。

实用新型内容

针对如上所述的技术问题，本实用新型旨在提出一种岩心测温装置，其能够准确的测量岩心长度方向上的连续温度。

根据本实用新型，提供了一种岩心测温装置，包括：用于容纳岩心的衬管；套设在所述衬管外部的测量筒；设置在所述测量筒的内壁上的光纤光栅温度传感器，所述光纤光栅温度传感器上沿其长度方向设置有多个光栅，其中，所述光纤光栅温度传感器沿所述测量筒的轴线方向设置，并且能够与所述衬管的外壁接触。

在一个实施例中，在所述测量筒的内壁设置有沿所述测量筒的轴向分布的第一凹槽，所述光纤光栅温度传感器设置在所述第一凹槽内。

在一个实施例中，在所述第一凹槽内活动设设置有光纤固定条，所述光纤固定条靠近所述衬管的一侧设置有第二凹槽，所述第二凹槽的深度小于所述光纤光栅温度传感器的直径。

在一个实施例中，在所述光纤固定条的远离所述衬管的一侧设置有弹片，所述弹片与所述测量筒抵接。

在一个实施例中，所述弹片设置有多个，沿所述光纤固定条的长度方向均匀分布。

在一个实施例中，在所述测量筒的两端设置有可拆卸的保压接头，所述保压接头用于与岩心的转移装置连接。

在一个实施例中，所述保压接头与所述测量筒通过螺纹连接。

在一个实施例中，在所述测量筒的筒壁上设置有多个测量元件，所述测量元件包括声波探头、电阻率探头、强度探头、波速测量仪、电阻率测量仪、剪切强度仪。

在一个实施例中，在所述测量筒的筒壁上设置有多个通孔，所述通孔内设置有螺纹，所述测量元件通过螺纹设置在所述通孔内。

在一个实施例中，所述岩心测温装置还包括调制调节器和数据处理***，所述调制调节器和所述数据处理***与所述光纤光栅温度传感器电性连接。

与现有技术相比，本申请具有如下优点。

本实用新型设置测量筒，并且沿着测量筒的长度方向设置光纤光栅温度传感器，能够测量岩心长度方向的连续温度。

此外，本实用新型的光纤光栅温度传感器设置在测量筒内壁的凹槽内，不会像现有技术中的定点式温度传感器一样占用测量筒长度方向上的空间，从而使本实用新型结构紧凑，节省空间。

附图说明

下面将参照附图对本实用新型进行说明。

图1显示了根据本实用新型的岩心测温装置的一种实施例的示意图；

图2显示了图1的左视图；

图3显示了图2中A-A部分的剖面示意图；

图4显示了图3中B部分的放大示意图；

图5显示了图2中C部分的放大示意图。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本实用新型的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面通过附图来对本实用新型进行介绍。

图1显示了根据本实用新型的岩心测温装置100的结构。如图1和图2所示，岩心测温装置100包括衬管4、测量筒3和光纤光栅温度传感器7。测量筒3套设在衬管4的外部。在工作的过程中，衬管4的上游设置有用于移动岩心的转移装置(图中未示出)，岩心被取出之后，会依次通过转移装置和衬管4。在岩心位于衬管4内部时，测量筒3就会对岩心的各项参数进行测量。在本实施例中，光纤光栅温度传感器7为长条状，沿测量筒3的轴线方向设置在测量筒3和衬管4之间，并且与衬管4接触，在其长度方向设置有多个光栅，从而达到对岩心长度方向的温度进行连续测量的目的。通过这种设置，还能够减少温度传感器占用的空间，从而减小测量筒3的长度，并且测量筒3的直径也不会因为光纤光栅温度传感器7的设置而增大，从而减小岩心测温装置100的体积。

容易理解，岩心的转移装置为现有技术，不是本实用新型的保护要点，在此不再赘述。

如图2和图5所示，根据本实用新型的一个优选的实施例，在测量筒3的内壁设置有第一凹槽9，所述光纤光栅温度传感器7设置在所述第一凹槽9内。通过这种方式将光纤光栅温度传感器7隐藏在测量筒3内，节省空间。

在一个优选的实施例中，在所述第一凹槽9内设置有光纤固定条6，在光纤固定条6的靠近衬管4的一侧开设有第二凹槽8，光纤光栅温度传感器7通过粘接的方式固定设置在第二凹槽8内。为了使光纤光栅温度传感器7能够接触到衬管4，提高测量准确度，第二凹槽8的深度小于光纤光栅温度传感器7的直径。

如图3～图5所示，在本实施例中，光纤固定条6是通过插接的方式设置在第一凹槽9内，即光纤固定条6能够在第一凹槽9内沿测量筒3的径向移动，同时，在光纤固定条6的远离衬管4的一侧通过焊接的方式设置有弹片5。通过这种设置，一方面，光纤固定条6能够在弹片的弹力作用下向衬管4方向靠近，从而使光纤光栅温度传感器7与衬管4接触。另一方面，在安装的过程中，测量筒3是从衬管4的一端穿设，由于衬管4与光纤光栅温度传感器7需要接触，那么两者在安装过程必然存在摩擦，弹片5的设置，使光纤固定条6有向测量筒3的方向移动的余量，避免衬管4与光纤光栅温度传感器7的摩擦力过大而造成损坏。优选的，弹片5的数量为多个，沿光纤固定条的长度方向均匀分布。

在本实施例中，第一凹槽9构造成燕尾槽，相应的，光纤固定条6设置成与燕尾槽配合的梯形，不同的是，光纤固定条6的梯形底边长度小于第一凹槽9的燕尾槽的底边。通过这种设置，使光纤固定条6能够在第一凹槽9内沿测量筒3的径向移动。

根据本实用新型，在测量筒3的两端均密封式设置有可拆卸的保压接头1，保压接头1的远离测量筒3的另一端用于连接岩心的转移装置。通过这种设置，测量筒3的内部能够形成保压测量腔，保持测量筒3内部的压力环境。具体的，保压接头1与测量筒3以及转移装置可以采用螺纹连接的方式进行连接。

根据本实用新型，在测量筒3的筒壁上还设置有多个测量元件2。具体的，在测量筒3的筒壁上设置有多个通孔，在通孔的孔壁上设置有螺纹，同时，在测量元件2的外壁设置有与通孔内的螺纹向匹配的螺纹。通过这种方式，测量元件2能够快速的安装在测量筒3上，安装之后的测量元件2能够与衬管4接触。在实际工作中，能够根据不同的需求，在测量筒3上安装不同的测量元件2，使用方便。而且这种设置方式拆装方便，彼此之间不会相互影响。其中，测量元件2包括声波探头、电阻率探头、强度探头、波速测量仪、电阻率测量仪、剪切强度仪等，这些传感器均为现有技术，其结构在此不再赘述。

根据本实用新型的一个具体的实施例，岩心测温装置100还包括与光纤光栅温度传感器7电性连接的调制调节器和数据处理***(图中未示出)。调制调节器能够控制光纤光栅温度传感器7对岩心的温度进行连续测量，之后将数据传给数据处理***。

容易理解，调制调节器和数据处理***为现有技术，调制调节器和数据处理***与光纤光栅温度传感器7电性连接的具体线路不是本实用新型的保护要点，在此不再赘述。

本实用新型将现有技术中的点式测量改为段式测量，当一段岩心测量完后，可根据测量需要移动岩心，进行下一段岩心温度测量。测量的过程中，岩心为静止状态，因此，对岩心移动的精度要求不高，从而提升力测量的准确性。并且本实用新型中的温度测量采用光信号传输，光纤本身电绝缘性好、耐腐蚀、化学性能稳定、体积小、重量轻、几何形状可塑，不会与其他测量元件的信号发生干扰，进一步提高测量的准确性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施方案而已，并不构成对本实用新型的任何限制。尽管参照前述实施方案对本实用新型进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种岩心测温装置，其特征在于，包括：

用于容纳岩心的衬管(4)；

套设在所述衬管(4)外部的测量筒(3)；

设置在所述测量筒(3)的内壁上的光纤光栅温度传感器(7)，在所述光纤光栅温度传感器(7)上沿其长度方向设置有多个光栅，其中，

所述光纤光栅温度传感器(7)沿所述测量筒(3)的轴线方向设置，并且能够与所述衬管(4)的外壁接触。

2.根据权利要求1所述的岩心测温装置，其特征在于，在所述测量筒(3)的内壁设置有沿所述测量筒(3)的轴向分布的第一凹槽(9)，所述光纤光栅温度传感器(7)设置在所述第一凹槽(9)内。

3.根据权利要求2所述的岩心测温装置，其特征在于，在所述第一凹槽(9)内活动设置有光纤固定条(6)，所述光纤固定条(6)靠近所述衬管(4)的一侧设置有第二凹槽(8)，所述第二凹槽(8)的深度小于所述光纤光栅温度传感器(7)的直径。

4.根据权利要求3所述的岩心测温装置，其特征在于，所述第一凹槽(9)构造成燕尾槽，所述光纤固定条(6)设置成与燕尾槽配合的梯形，所述光纤固定条(6)的梯形底边长度小于所述第一凹槽(9)的燕尾槽的底边。

5.根据权利要求4所述的岩心测温装置，其特征在于，在所述光纤固定条(6)的远离所述衬管(4)的一侧设置有弹片(5)，所述弹片与所述测量筒(3)抵接，用于推动所述光纤固定条(6)朝向所述衬管(4)运动以使所述光纤光栅温度传感器(7)与所述衬管(4)的外壁接触。

6.根据权利要求5所述的岩心测温装置，其特征在于，所述弹片(5)设置有多个，沿所述光纤固定条(6)的长度方向均匀分布。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的岩心测温装置，其特征在于，在所述测量筒(3)的两端设置有可拆卸的保压接头(1)，所述保压接头(1)用于与岩心的转移装置连接。

8.根据权利要求7所述的岩心测温装置，其特征在于，在所述测量筒(3)的筒壁上设置有多个测量元件(2)，所述测量元件(2)包括声波探头、电阻率探头、强度探头、波速测量仪、电阻率测量仪、剪切强度仪。

9.根据权利要求8所述的岩心测温装置，其特征在于，在所述测量筒(3)的筒壁上设置有多个通孔，所述通孔内设置有螺纹，所述测量元件(2)通过螺纹设置在所述通孔内。

10.根据权利要求9所述的岩心测温装置，其特征在于，所述岩心测温装置还包括调制调节器和数据处理***，所述调制调节器和所述数据处理***与所述光纤光栅温度传感器(7)电性连接。

Images