本申請要求2016年9月29日提交的申請?zhí)枮椤?016108651029”、名稱為“巖心夾持系統(tǒng)”的中國專利申請的優(yōu)先權，上述申請參考并入本文。

技術領域

本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探領域，尤其涉及一種巖心夾持系統(tǒng)。

背景技術：

在石油開發(fā)、地質(zhì)勘探等領域，實驗室需要使用巖心夾持系統(tǒng)將從待研究區(qū)域的地層中鉆取的巖心進行夾持?，F(xiàn)有技術中，巖心夾持系統(tǒng)的規(guī)格有25mm、38mm以及100mm等標準尺寸。但在實際的取芯過程中，因為設備或者人員操作等原因，地層中鉆取的巖心可能不完全滿足現(xiàn)有技術的巖心夾持系統(tǒng)的標準尺寸。巖心的直徑可能大于或者小于巖心夾持系統(tǒng)標準尺寸，進而造成部分巖心無法被巖心夾持系統(tǒng)夾持。巖心的鉆取往往需要耗費大量的人力和物力。因此，保證從地層中鉆取上來的巖心都能滿足巖心夾持系統(tǒng)的使用是急需要解決的問題。

另外，在對巖心進行檢測或者研究時，需要將巖心放置在模擬地層的高溫條件下，這就要求夾持巖心的夾持器能放入恒溫設備中，但現(xiàn)有技術的巖心夾持系統(tǒng)的體積較大，難以將其放入恒溫設備中。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種巖心夾持系統(tǒng)，其具有較佳的效果。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種巖心夾持系統(tǒng)，所述巖心夾持系統(tǒng)包括：

套筒，所述套筒內(nèi)形成有能容納巖心的空腔；

調(diào)節(jié)堵頭組，所述調(diào)節(jié)堵頭組包括多個調(diào)節(jié)堵頭，多個所述調(diào)節(jié)堵頭具有不同直徑的凹槽，任一個所述調(diào)節(jié)堵頭與所述套筒能拆卸地連接，在所述調(diào)節(jié)堵頭連接在所述套筒上時，所述調(diào)節(jié)堵頭具有凹槽的一端能插入所述套筒內(nèi)并與所述巖心相抵接；

加熱組件，套設在所述套筒外；

保溫組件，套設在所述加熱組件外。

進一步的,巖心夾持系統(tǒng)根據(jù)待夾持的巖心的直徑選擇與其相適配的所述調(diào)節(jié)堵頭。

進一步的,所述巖心夾持系統(tǒng)包括一支架，所述套筒圍繞第一軸線轉動設置在所述支架上。

進一步的,所述套筒和所述支架之間橫向轉動設置有支撐件，所述支撐件的長度方向與所述第一軸線重合。

進一步的,所述支撐件為兩個且對稱設置。

進一步的,所述支架上設置有能使得所述支架相對地面滑動的滾輪。

進一步的,所述調(diào)節(jié)堵頭分別設置在所述套筒的兩端，所述調(diào)節(jié)堵頭具有所述凹槽的一端能插入所述套筒內(nèi)并與所述巖心相抵接，所述凹槽能與所述巖心的端部卡緊。

進一步的,所述套筒的端部設置有能將所述調(diào)節(jié)堵頭固定設置的限位件，所述調(diào)節(jié)堵頭的一端與所述巖心相抵接，所述調(diào)節(jié)堵頭的另一端與所述限位件相抵接。

進一步的,所述調(diào)節(jié)堵頭與所述巖心相抵接的一端的直徑大于所述調(diào)節(jié)堵頭的另一端的直徑，所述調(diào)節(jié)堵頭的另一端能伸入所述限位件上形成的通孔內(nèi)。

進一步的,所述限位件包括與所述套筒固定設置的本體和螺紋件，所述本體上形成有與所述套筒的內(nèi)徑相匹配的螺紋孔，所述螺紋件可拆卸得與所述螺紋孔螺紋連接，所述通孔設置在所述螺紋件上。

進一步的,所述保溫組件包括套設在所述套筒上的保溫圈以及罩設在所述套筒兩端的保溫罩。

進一步的,所述調(diào)節(jié)堵頭組包括所述凹槽直徑分別為100mm、101mm、103mm、105mm、107mm、109mm以及110mm的多個所述調(diào)節(jié)堵頭。

操作人員在將巖心進行夾持前，可以根據(jù)巖心的直徑選擇調(diào)節(jié)堵頭組中與其相匹配的調(diào)節(jié)堵頭，使得調(diào)節(jié)堵頭的凹槽的直徑能與巖心端部的直徑相匹配；進而保證巖心的端部可以卡設在凹槽內(nèi)，從而保證巖心夾持系統(tǒng)能穩(wěn)定的將巖心卡緊，防止巖心在夾持后產(chǎn)生錯位或者松動。其中，調(diào)節(jié)堵頭組可以包括多個具有不同直徑的凹槽，使得該巖心夾持系統(tǒng)可以適用不同尺寸的巖心，保證鉆取上來的不同尺寸的巖心都能滿足巖心夾持系統(tǒng)的使用。

另外，巖心夾持系統(tǒng)上還設置有加熱組件以及保溫組件。加熱組件可以對巖心夾持系統(tǒng)的套筒進行加熱，使得巖心夾持系統(tǒng)可以直接在套筒內(nèi)模擬出高溫環(huán)境，解決了因巖心夾持系統(tǒng)的體積較大，而難以將其放入恒溫恒壓設備中的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實施例中套筒內(nèi)設置有直徑為110mm的調(diào)節(jié)堵頭的巖心夾持器的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的實施例中套筒內(nèi)設置有直徑為110mm的調(diào)節(jié)堵頭的巖心夾持器的局部結構示意圖；

圖3為本發(fā)明的實施例中套筒內(nèi)設置有直徑為100mm的調(diào)節(jié)堵頭的巖心夾持器的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明的實施例中套筒內(nèi)設置有直徑為100mm的調(diào)節(jié)堵頭的局部結構示意圖。

以上附圖說明：

1、套筒；11、空腔；21、調(diào)節(jié)堵頭；211、凹槽；31、加熱組件；32、保溫組件；4、支架；41、立柱；42、滾輪；5、支撐件；6、限位件；61、通孔；62、螺紋件；A、巖心樣品。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。

在鉆井取芯的過程中，因為設備或者人員操作等原因，從儲層中鉆取出來的全直徑巖心樣品的外徑往往不是規(guī)則的100mm(巖心夾持系統(tǒng)的標準尺寸為100mm)，而一大部分樣品的外徑常常會大于100mm，使得常規(guī)全直徑的巖心夾持系統(tǒng)的口徑公差有限，致使很多重要層位的珍貴巖心樣品不能進行科研檢測。例如，25mm、38mm巖心樣品是在室內(nèi)鉆切機上加工得到，尺寸誤差很小，而大于100mm的全直徑巖心是鉆井過程中直接得到的樣品，無法做到尺寸的標準。因此想要使用該全直徑巖心進行科學研究，尺寸不規(guī)則的問題無法避免。

本發(fā)明公開了一種巖心夾持系統(tǒng)。參照圖1所示，該巖心夾持系統(tǒng)包括：套筒1，套筒1內(nèi)形成有能容納巖心樣品A的空腔11；調(diào)節(jié)堵頭組，調(diào)節(jié)堵頭組包括多個一端形成有不同直徑的凹槽211的調(diào)節(jié)堵頭21，任意一調(diào)節(jié)堵頭21能與套筒1的一端固定連接，調(diào)節(jié)堵頭21具有所述凹槽211的一端能插入套筒1內(nèi)并與巖心樣品A相抵接；加熱組件31，套設在套筒1外；保溫組件32，套設在加熱組件31外。

參照圖2以及圖4所示，上述圖為具有凹槽211的調(diào)節(jié)堵頭21的局部結構示意圖。如圖所示，凹槽211在調(diào)節(jié)堵頭21上可以形成一橫向截面為圓形的限位槽。當巖心樣品A被巖石夾持系統(tǒng)夾持時，巖心樣品A的端部可以和凹槽211的底壁相抵接，巖心樣品A的側壁可以和凹槽211的側壁相接觸，使得巖心樣品A可以被限位在凹槽211內(nèi)。凹槽211的深度以及直徑可以根據(jù)實際需要待夾持的巖心樣品A而確定。

操作人員在將巖心樣品A進行夾持前，可以根據(jù)巖心樣品A的直徑選擇調(diào)節(jié)堵頭組中與其相匹配的調(diào)節(jié)堵頭21，使得調(diào)節(jié)堵頭21的凹槽211的直徑能與巖心樣品A端部的直徑相匹配，進而保證巖心樣品A的端部可以卡設在凹槽211內(nèi)，從而保證巖心樣品A夾持系統(tǒng)能穩(wěn)定的將巖心樣品A卡緊，防止巖心樣品A在夾持后產(chǎn)生錯位或者松動。其中，調(diào)節(jié)堵頭組可以包括多個具有不同直徑的凹槽211，使得該巖心夾持系統(tǒng)可以適用于不同尺寸的巖心，從而保證鉆取上來的巖心能滿足巖心夾持系統(tǒng)的使用。

另外，巖心夾持系統(tǒng)上還設置有加熱組件31以及保溫組件32。加熱組件31可以對巖心夾持系統(tǒng)的套筒1進行加熱，使得巖心夾持系統(tǒng)可以直接在套筒1內(nèi)直接模擬出高溫環(huán)境，解決了因為巖心夾持系統(tǒng)的體積較大，而難以將其放入恒溫恒壓設備中的問題。

在本實施方式中，套筒1可以為兩端開口的筒體。筒體內(nèi)具有一圓柱形空腔11，且該圓柱形空腔11的直徑大于待夾持巖心樣品A的最大直徑，使得該巖心夾持系統(tǒng)可以滿足多數(shù)不同直徑的巖心。

在本實施方式中，調(diào)節(jié)堵頭組可以為多個調(diào)節(jié)堵頭21的組合。多個調(diào)節(jié)堵頭21可以分開設置。使用前，操作人員可以選擇與待夾持的巖心樣品A相適配的調(diào)節(jié)堵頭21。在一優(yōu)選的實施方式中，多個調(diào)節(jié)堵頭21可以分體設置，使得操作人員可以任意的選擇某一調(diào)節(jié)堵頭21。在另一個優(yōu)選的實施方式中，多個調(diào)節(jié)堵頭21也可以共同設置在一本體上，操作人員可以調(diào)節(jié)堵頭21在本體上的位置或者轉動調(diào)節(jié)堵頭21，使得待使用的調(diào)節(jié)堵頭21位于安裝位置。本發(fā)明不對調(diào)節(jié)堵頭組的具體結構做限制，只要滿足在將巖心樣品A夾持前，可以根據(jù)巖心樣品A的直徑選擇合適的調(diào)節(jié)堵頭21，都符合本發(fā)明的要求。

在一優(yōu)選的實施方式中，參照圖1以及圖3所示，調(diào)節(jié)堵頭組可以包括凹槽211的直徑分別為100mm、101mm、103mm、105mm、107mm、109mm以及110mm的多個調(diào)節(jié)堵頭21，以適配直徑不同的巖心樣品A。

在本實施方式中，加熱組件31用于對套筒1進行加熱，使得套筒1內(nèi)形成一高溫的腔室環(huán)境。具體的，加熱組件31可以為加熱電阻絲或者加熱瓦。套筒1上可以套設有多個電阻絲或者加熱瓦。套筒1上也可套設有一整塊電阻絲或者加熱瓦。加熱組件31可以直接與套筒1的外側壁貼緊，避免加熱組件31合套筒1的外側壁之間存在間隙，進而保證加熱組件31能有效的將套筒1內(nèi)的腔室加熱。

保溫組件32可以套設在加熱組件31外，用于對套筒1進行保溫，使得套筒1內(nèi)能形成一較高溫度的環(huán)境。

在另一優(yōu)選的實施方式中，保溫組件32可以包括套設在套筒1上的保溫圈以及罩設在套筒1兩端的保溫罩，使得保溫組件32可以為套筒1提供較好的保溫效果。其中，保溫組件32的保溫材料可以為聚酯泡沫、石棉、膨脹珍珠巖、礦物棉、玻璃棉以及泡沫塑料中的任意一種。

在本實施方式中，巖心夾持系統(tǒng)可以包括一支架4。套筒1能圍繞第一軸線轉動地設置在支架4上。巖心夾持系統(tǒng)在實際的使用過程中，因為巖心樣品A的質(zhì)量較重，將巖心樣品A裝入巖心夾持系統(tǒng)或者將巖心樣品A從巖心夾持系統(tǒng)中拆卸下來時，不容易操作。套筒1轉動套設在支架4上，使得在將巖心樣品A從巖心夾持系統(tǒng)上拆卸下來時，可以先將一端的調(diào)節(jié)堵頭21從套管上拆卸下來，然后轉動套筒1，使得套筒1可以傾斜一角度，巖心樣品A可以緩慢的從套筒1中倒出。

優(yōu)選的，套筒1和支架4之間可以橫向轉動設置有支撐件5，支撐件5的長度方向與第一軸線重合。具體的，支架4可以包括底座43以及垂直設置在底座43上的立桿41。立桿41包括對稱設置的兩根。立桿41和套筒1之間可以設置有支撐件5。支撐件5可以設置在套筒1的中部。第一軸線與套筒1長度方向的軸線相垂直，使得套筒1可以圍繞第一軸線轉動。更優(yōu)選的，支撐件5為兩個且對稱設置。

在另一優(yōu)選的實施方式中，支架4上可以設置有能使得支架4相對地面滑動的滾輪42，進而方便巖心夾持系統(tǒng)的搬運。

在一優(yōu)選的實施方式中，為了更穩(wěn)定的將巖心樣品A固定在巖心夾持系統(tǒng)內(nèi)。調(diào)節(jié)堵頭21可以分別設置在套筒1的兩端。調(diào)節(jié)堵頭21具有凹槽211的一端能插入套筒1內(nèi)并與巖心樣品A相抵接，凹槽211能與巖心樣品A的端部卡緊。具體的，設置在套筒1兩端的調(diào)節(jié)堵頭21的凹槽211的直徑可以相同也可以不同。操作人員可以根據(jù)實際巖心樣品A兩端的直徑從調(diào)節(jié)堵頭組中選擇合適的調(diào)節(jié)堵頭21，使得兩端的調(diào)節(jié)堵頭21的凹槽211能與巖心樣品A的端部卡緊。

在另一優(yōu)選的實施方式中，套筒1的端部可以設置有能將調(diào)節(jié)堵頭21固定設置的限位件6。調(diào)節(jié)堵頭21的一端與巖心樣品A相抵接，調(diào)節(jié)堵頭21的另一端與限位件6相抵接。

更具體的，調(diào)節(jié)堵頭21與巖心樣品A相抵接的一端的直徑可以大于調(diào)節(jié)堵頭21的另一端的直徑，調(diào)節(jié)堵頭21的另一端能伸入限位件6上形成的通孔61內(nèi)。因為調(diào)節(jié)堵頭21兩端的直徑不同，調(diào)節(jié)堵頭21上可以形成有過渡的臺階。當直徑較小的一端伸入通孔61內(nèi)時，臺階的臺階面可以與限位件6的底部相抵接，進而能將調(diào)節(jié)堵頭21限位在固定的位置。

在一優(yōu)選的實施方式中，限位件6包括與套筒1固定設置的本體，本體上形成有與套筒1的內(nèi)徑相匹配的螺紋孔。螺紋件62能可拆卸得與螺紋孔螺紋連接，通孔61設置在螺紋件62上。當將調(diào)節(jié)堵頭21從套筒1中拆卸下來時，可以直接將螺紋件62從本體上拆卸下來，而無需將整個限位件6從套筒1上拆卸下來，進而便于拆卸。

在將巖心樣品A夾持在與巖心夾持系統(tǒng)之前，可以首先確認巖心樣品A的兩端的直徑。操作人員根據(jù)獲取到的巖心樣品A的直徑確定套筒1兩端所需要的調(diào)節(jié)堵頭21。然后，將一調(diào)節(jié)堵頭21具有凹槽211的一端插入套筒1的一端，再在套筒1外安裝上限位件6。具體的，限位件6上形成有能與調(diào)節(jié)堵頭21的直徑相適配的螺紋孔，使得在將調(diào)節(jié)堵頭21從套筒1上拆卸下來或者更換其他的調(diào)節(jié)堵頭21時，可以直接將設置在螺紋孔內(nèi)的螺紋件62拆卸下來，然后將調(diào)節(jié)堵頭21取出或者更換。

一端的調(diào)節(jié)堵頭21被安裝好后，套筒1可以圍繞第一軸線進行轉動，使得套筒1能與地面成一定的角度，然后再將巖心樣品A緩緩的放入套筒1內(nèi)。當巖心樣品A放入套筒1內(nèi)時，巖心樣品A的一端與已經(jīng)設置在套筒1內(nèi)的調(diào)節(jié)堵頭21相抵接，然后再安裝上另一調(diào)節(jié)堵頭21。該調(diào)節(jié)堵頭21一側的套筒1上也可以設置有限位件6。巖心樣品A在巖心夾持系統(tǒng)上安裝好后，可以打開加熱組件31對巖心夾持系統(tǒng)的套筒1進行加熱，進而能實現(xiàn)套筒1內(nèi)形成一合適的高溫環(huán)境。

2014年12月，本實驗室接收到一批來自伊拉克某油田的全直徑巖心樣品、該全直徑巖心樣品需要進行氣測滲透率的檢測，通過測量，大多數(shù)巖心的直徑尺寸超出100mm，無法放入原有的巖心夾持系統(tǒng)。全直徑巖心樣品從國外運回國內(nèi)，消耗了大量的人力和物力。同時，該樣品非常珍貴，對于伊拉克某油田的儲層評價也至關重要。采用本發(fā)明的巖心夾持系統(tǒng)成功了解決了這一測試難題，順利的完成了氣測滲透率的檢測工作。目前，正在利用這套設備完成全直徑巖心的水驅(qū)油的檢測工作。表1為采用該巖心夾持系統(tǒng)進行檢測的記錄表。

表1巖心氣測滲透率原始記錄表

檢測日期：2015年5月

應該理解，以上描述是為了進行圖示說明而不是為了進行限制。通過閱讀上述描述，在所提供的示例之外的許多實施方式和許多應用對本領域技術人員來說都將是顯而易見的。因此，本教導的范圍不應該參照上述描述來確定，而是應該參照所附權利要求以及這些權利要求所擁有的等價物的全部范圍來確定。出于全面之目的，所有文章和參考包括專利申請和公告的公開都通過參考結合在本文中。在前述權利要求中省略這里公開的主題的任何方面并不是為了放棄該主體內(nèi)容，也不應該認為發(fā)明人沒有將該主題考慮為所公開的發(fā)明主題的一部分。