專利名稱：多功能三軸巖心夾持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田勘探、開發(fā)領(lǐng)域用來(lái)進(jìn)行巖石力學(xué)性能、滲流性能分析的試驗(yàn)設(shè)
備，是一種能夠真正模擬地下巖石應(yīng)力狀況的多用途巖心夾持裝置。
二背景技術(shù)：
利用幾何相似建立室內(nèi)模型，模擬巖石在地層中的實(shí)際受力狀況，是目前室內(nèi)進(jìn) 行勘探開發(fā)研究的主要手段，研究中普遍使用的巖心試驗(yàn)裝置為單軸、兩軸或假三軸，其模 擬狀況不能代表地層真實(shí)情況，所得結(jié)果與實(shí)際結(jié)果會(huì)有一定的誤差，雖然可以用相關(guān)的 理論推導(dǎo)進(jìn)行糾正，但理論結(jié)果還須實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。在國(guó)內(nèi)外也有為數(shù)很少的幾臺(tái)真三軸 巖心試驗(yàn)裝置，利用大型壓力機(jī)以及液壓組件來(lái)提供動(dòng)力，規(guī)模過大，開動(dòng)起來(lái)費(fèi)用昂貴而 不能有效利用，而且功能單一，只能用來(lái)進(jìn)行巖石真三軸破壞機(jī)理研究，而不能進(jìn)行滲流試 驗(yàn)，模擬壓裂等研究。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種能夠真正模擬地下巖石應(yīng)力狀況的多功能三軸巖心 夾持裝置，不僅能實(shí)現(xiàn)三個(gè)軸向真正單獨(dú)加載應(yīng)力，進(jìn)行巖石真三軸破壞機(jī)理研究，還能進(jìn) 行壓裂機(jī)理、滲流試驗(yàn)等研究，實(shí)現(xiàn)小型化，多功能。 —種多功能三軸巖心夾持裝置，主要由主體、上端蓋、下端蓋、液壓囊、膠磁、液流
堵頭、應(yīng)指示桿、光纖管和支架組成，其特征是主體為金屬圓柱體，中心設(shè)有通孔，在通孔的
外周設(shè)有4個(gè)相對(duì)的凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有液壓囊、凹槽的深度與液壓囊的厚度相等，在每個(gè)凹
槽的底面中部中心位置設(shè)有一個(gè)測(cè)試孔，測(cè)示孔內(nèi)設(shè)有穿過液囊中部所設(shè)的膠管的應(yīng)變指
示桿，在測(cè)試孔下部的中心位置設(shè)有一個(gè)液壓囊接頭孔，孔內(nèi)設(shè)有液壓囊接頭；在主體的上
下端設(shè)有上下端蓋，在主體上下端和上下端設(shè)有螺栓孔，相互之間螺栓連接；在上下端蓋的
中心對(duì)稱設(shè)有方形凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有與凹槽端面相平的端面液壓囊，在凹槽底面中心和中
心到槽邊的中部垂直向上開有兩個(gè)通孔，位于中心的為測(cè)試孔，孔內(nèi)設(shè)有穿過端面液壓囊
中部所設(shè)有膠管的應(yīng)變指示桿，另一個(gè)為液壓囊接頭孔，孔內(nèi)設(shè)有液壓接頭；在主體和上下
端蓋上的液壓囊圍成的空間內(nèi)設(shè)有巖芯；，在主體通過轉(zhuǎn)軸安裝在支架上。 在進(jìn)行三軸應(yīng)力狀況下的油井壓裂模擬試驗(yàn)時(shí)，在主體液壓囊內(nèi)周裝有膠套，在
膠套內(nèi)周裝有滲流堵頭；在上下端蓋的端面液壓囊內(nèi)的下面裝有滲流堵頭，在上端的滲流
堵頭下面裝有中間帶孔的膠墊，在滲流堵頭和膠墊圍成的空間內(nèi)裝有垂直向中心設(shè)有模擬
井筒的巖芯，模擬井筒開口向上，在上端蓋的測(cè)試孔內(nèi)插入液流管，直插到模擬井筒內(nèi)，在
主體和下端蓋的測(cè)試孔內(nèi)插入液流管，直插到巖芯表面，將主體和上下端蓋上的對(duì)應(yīng)液壓
囊接頭分別接到三個(gè)獨(dú)立的液壓源上，分別控制，通過液流管檢測(cè)巖芯三軸向應(yīng)變數(shù)據(jù)，再
通過上端面的液流管向模擬井筒內(nèi)注入壓裂液，進(jìn)行壓裂試驗(yàn)。 支架、支架座設(shè)為工字型，在兩端中部垂直向上設(shè)有兩根平行的支撐，支撐的上端 下方設(shè)有轉(zhuǎn)軸孔，轉(zhuǎn)軸孔上設(shè)有定位螺栓，在支架座的四個(gè)角上設(shè)有萬(wàn)向輪。
液壓囊橡膠材質(zhì)，外觀呈扁平的六方體，分為兩類端面液壓囊和側(cè)面液壓囊，端 面液壓囊為扁平的正方形，側(cè)面液壓囊為扁平的長(zhǎng)方形。兩種液壓囊除外觀和尺寸不同外， 結(jié)構(gòu)完全相同，在兩個(gè)扁平面中心位置連接著一個(gè)測(cè)試通道，形成該通道的橡膠管與液壓 囊外層殼體連為一體，將測(cè)試通道和液壓囊內(nèi)的液體隔開。在一側(cè)扁平面的下半部的中心 上裝有液壓接頭，用來(lái)連接液壓源，為液壓囊提供壓力。 上下端蓋薄圓柱形，周邊有通孔，數(shù)量、大小與主體上的螺紋孔相對(duì)應(yīng)，用來(lái)穿過 連接螺栓將端蓋連到主體上。在端蓋的中心開有方形凹槽，用來(lái)放置端面液壓囊，凹槽的深 度與液壓囊的厚度一致。凹槽的底面上開有兩個(gè)通孔，一個(gè)位于底面中心位置，為測(cè)試孔， 一個(gè)位于測(cè)試孔一側(cè)半個(gè)液壓囊的中心位置，為液壓囊的液壓接頭孔。 應(yīng)變指示桿是用來(lái)顯示巖心受壓后變形量的裝置，包括測(cè)試桿和檔片兩部分。金 屬材質(zhì)的測(cè)試桿直徑略小于液壓囊和主體以及端蓋上的測(cè)試孔的通徑，在一頭有一個(gè)圓形 擋片，直徑大于液壓囊上的測(cè)試通孔，使用時(shí)擋片緊貼在巖心面上，巖心的變形量就可以通 過測(cè)試桿端檢測(cè)出來(lái)。 膠套是用來(lái)輔助進(jìn)行滲流試驗(yàn)用的，它是一個(gè)方形的橡膠筒，兩端開口 ，筒的軸線 為滲流的方向。內(nèi)孔尺寸與巖心的外形尺寸一致。分為垂向滲流膠套和水平滲流膠套兩種。
滲流堵頭也是用來(lái)輔助進(jìn)行滲流試驗(yàn)用的，由滲流板和液流管組成，滲流板是一 個(gè)方形的金屬板，貼近巖心的一面上加工有相互連通的導(dǎo)流槽，中心處有液流孔，液流孔聯(lián) 通液流管，液流管垂直裝在滲流板另一面，其外徑略小于液壓囊和主體以及端蓋上的測(cè)試 孔的通徑，使用時(shí)液流管從測(cè)試孔穿出，連入滲流流程。液體可以從液流管進(jìn)來(lái)，然后通過 導(dǎo)流槽分散到巖心的試驗(yàn)端面上，然后在壓力作用下進(jìn)入巖心；也可以從巖心端面上進(jìn)入 導(dǎo)流槽，然后再匯流到液流管流出。滲流堵頭分為垂向滲流堵頭和水平滲流堵頭兩種。
光纖進(jìn)出管是用來(lái)輔助進(jìn)行井壁坍塌試驗(yàn)的，為一圓形金屬管，外徑略小于液壓 囊和主體以及端蓋上的測(cè)試孔的通徑，在管的一頭有圓形擋片，用來(lái)保證其在試驗(yàn)中位置 固定。光纖進(jìn)出管的內(nèi)孔與巖心上的模擬井筒聯(lián)通，可以通過它將光纖探頭放入巖心上的 模擬井筒中，再通過相關(guān)設(shè)備即可觀察模擬井筒內(nèi)的試驗(yàn)情況。 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在室內(nèi)對(duì)模擬巖心真三軸模擬試驗(yàn)的問題，不僅能做巖心真三軸破 壞機(jī)理試驗(yàn)，也能進(jìn)行滲流試驗(yàn)和模擬壓裂等試驗(yàn)，為室內(nèi)對(duì)巖心的機(jī)理研究提供了可靠 的技術(shù)條件，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、造價(jià)低，節(jié)省試驗(yàn)成本。
四

圖1是本發(fā)明的主體安裝示意圖 圖2是主體液壓囊結(jié)構(gòu)示意圖 圖3端面液壓囊結(jié)構(gòu)示意圖 圖4應(yīng)變指示桿結(jié)構(gòu)示意圖 圖5是光纖探頭孔結(jié)構(gòu)示意圖 圖6是垂向滲流膠套結(jié)構(gòu)示意圖 圖7是水平滲流膠套結(jié)構(gòu)示意圖 圖8三軸應(yīng)力應(yīng)變?cè)囼?yàn)剖面圖 圖9壓裂模擬試驗(yàn)剖面圖
圖10是滲流堵頭結(jié)構(gòu)示意圖
圖11井壁坍塌試驗(yàn)剖面圖
圖12垂向滲流試驗(yàn)剖面圖
圖13水平滲流試驗(yàn)剖面圖 圖中1主體，2凹槽，3凹槽底面，4螺紋孔，5測(cè)試孔，6液壓接頭孔，7鎖緊裝置，8 旋轉(zhuǎn)軸，9支架，10側(cè)面液壓囊，11測(cè)試通道，12液壓接頭，13端面液壓囊，14測(cè)試桿，15檔 片，16光纖探頭孔，17垂向滲流膠套，18水平滲流膠套，19螺栓，20上端蓋，21應(yīng)變指示桿， 22下端蓋，23巖心，24液流管，25垂向滲流堵頭，26橡膠墊，27模擬井筒，28水平滲流堵頭， 29滲流板，30液流孔，31導(dǎo)流槽，32光纖進(jìn)出管。
五具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)Dl，主體l為一金屬材質(zhì)圓柱體，中間沿軸向開有通孔，通孔的橫截面整體 呈"十"字形，在空間上形成四個(gè)相對(duì)的凹槽2，用來(lái)放置側(cè)面液壓囊10，凹槽2的深度與液 壓囊10的厚度一致。凹槽2的底面3上開有兩個(gè)通孔，一個(gè)位于底面中心位置，為測(cè)試孔 5， 一個(gè)位于下半部的中心位置，為液壓囊的液壓接頭孔6。主體的頂面和底面加工有均布的 螺紋孔4，在主體1外圓柱面兩側(cè)相對(duì)分布有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸8，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸8的軸線在同一條 線上，該直線與主體l的軸線垂直相交，且與四個(gè)凹槽2的底面呈45。夾角。
由于裝置重量較大，移動(dòng)、拆裝比較費(fèi)力，所以專門設(shè)計(jì)可移動(dòng)支架9，由高強(qiáng)度槽 鋼制成，底部裝鋼制萬(wàn)向輪，方便隨時(shí)移動(dòng)，主體通過兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸8架裝在支架9上，裝好 后裝置整體可以繞軸翻轉(zhuǎn)，方便裝置上下端蓋的拆裝。支架上有旋轉(zhuǎn)軸鎖定裝置7，可將裝 置定位于某一位置。 參照?qǐng)D2圖3，液壓囊為橡膠材質(zhì)，外觀呈四方方體，分為兩種端面液壓囊10和 側(cè)面液壓囊13。端面液壓囊10為扁平的正方形，側(cè)面液壓囊13為扁平的長(zhǎng)方形。兩種液 壓囊除外觀和尺寸不同外，結(jié)構(gòu)完全相同，在兩個(gè)扁平面中心位置連接著一個(gè)測(cè)試通道11 ， 形成該通道的管壁與液壓囊外層殼體連為一體，將測(cè)試通道11和液壓囊內(nèi)的液體隔開。在 一側(cè)扁平面的下半部的中心上裝有液壓接頭12，用來(lái)連接液壓源，為液壓囊提供壓力。
參照?qǐng)D4，應(yīng)變指示桿21是用來(lái)顯示巖心受壓后變形量的裝置，包括測(cè)試桿14和 檔片15兩部分。金屬材質(zhì)的測(cè)試桿14直徑略小于液壓囊10、 13和主體1以及端蓋20、22 上的測(cè)試孔5的通徑，測(cè)試桿的一頭有一個(gè)圓形擋片15，直徑大于液壓囊上的測(cè)試通道11 的直徑，使用時(shí)擋片15緊貼在巖心23的面上，巖心23的變形量就可以通過測(cè)試桿14的頂 端檢測(cè)出來(lái)。 膠套17、 18是用來(lái)輔助進(jìn)行滲流試驗(yàn)用的，它是一個(gè)方形的橡膠筒，兩端開口 ，筒 的軸線為滲流的方向。內(nèi)孔尺寸與巖心的外形尺寸一致。分為垂向滲流膠套17和水平滲 流膠套18兩種。 參照?qǐng)D8-13，上下端蓋20、22薄圓柱形，周邊有通孔，數(shù)量、大小與主體上的螺紋 孔相對(duì)應(yīng)，用來(lái)穿過連接螺栓19將端蓋20、22連到主體1上。在端蓋20、22的中心開有方 形凹槽，用來(lái)放置端面液壓囊13，凹槽的深度與液壓囊的厚度一致。凹槽的底面上開有兩個(gè) 通孔， 一個(gè)位于底面中心位置，為測(cè)試孔5， 一個(gè)位于測(cè)試孔一側(cè)半個(gè)液壓囊的中心位置，為 液壓囊的液壓接頭孔6。
滲流堵頭也是用來(lái)輔助進(jìn)行滲流試驗(yàn)用的，由滲流板29和液流管24組成，滲流板 29是一個(gè)方形的金屬板，貼近巖心的一面上加工有相互連通的導(dǎo)流槽31，中心處有液流孔 30，液流孔31聯(lián)通液流管24，液流管24垂直裝在滲流板29另一面，其外徑略小于液壓囊 10、 13和主體1以及端蓋20、22上的測(cè)試孔5的通徑，使用時(shí)液流管24從測(cè)試孔5穿出， 連入滲流流程。液體可以從液流管24進(jìn)來(lái)，然后通過導(dǎo)流槽31分散到巖心23的試驗(yàn)端面 上，然后在壓力作用下進(jìn)入巖心23 ;也可以從巖心23端面上進(jìn)入導(dǎo)流槽31，然后再匯流到 液流管24流出。滲流堵頭分為垂向滲流堵頭25和水平滲流堵頭28兩種。
光纖進(jìn)出管32是用來(lái)輔助進(jìn)行井壁坍塌試驗(yàn)的，為一圓形金屬管16，外徑略小于 液壓囊10、13和主體1以及端蓋20、22上的測(cè)試孔5的通徑，在管的一頭有圓形擋片15，用 來(lái)保證其在試驗(yàn)中位置固定。光纖進(jìn)出管32的內(nèi)孔與巖心上的模擬井筒27聯(lián)通，可以通 過它將光纖探頭放入巖心23上的模擬井筒27中，再通過相關(guān)設(shè)備即可觀察模擬井筒27內(nèi) 的試驗(yàn)情況。 再結(jié)合具體使用例說明所述發(fā)明的使用方法。 參照?qǐng)D8，利用所述發(fā)明可以進(jìn)行真三軸應(yīng)力應(yīng)變?cè)囼?yàn)，步驟如下 1、將下端蓋22與主體1用螺栓19連接在一起，裝入四個(gè)側(cè)面液壓囊10和一個(gè)端
面液壓囊13，液壓囊10、 13上的液壓接頭12要穿過主體1和端蓋22上的液壓接頭孔6，再
在每個(gè)液壓囊的測(cè)試通道11內(nèi)放入應(yīng)變指示桿21，并讓檔片15貼緊液壓囊，測(cè)試桿14穿
出主體1上的測(cè)試孔5。 2、將尺寸合適的巖心23放入液壓囊包圍形成的空間內(nèi)，按照步驟1的方法裝好上 端蓋20，此時(shí)巖心23的六個(gè)面均與液壓囊以及應(yīng)變指示桿21接觸。 3、將每個(gè)軸向上兩個(gè)相對(duì)的液壓囊的液壓接頭12連通并接到同一個(gè)液壓源上， 三個(gè)軸向三個(gè)獨(dú)立的液壓源分別控制，從而實(shí)現(xiàn)真三軸。 4、三個(gè)軸向分別按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)加壓，同時(shí)通過測(cè)試桿14檢測(cè)每個(gè)壓力下的應(yīng)變 情況，即可完成真三軸應(yīng)力應(yīng)變?cè)囼?yàn)。 參照?qǐng)D9，利用所述發(fā)明可以進(jìn)行真三軸應(yīng)力狀況下的壓裂模擬試驗(yàn)，步驟如下
1、將下端蓋22與主體1用螺栓19連接在一起，裝入四個(gè)側(cè)面液壓囊10和一個(gè)端 面液壓囊13，液壓囊10、 13上的液壓接頭12要穿過主體1和端蓋22上的液壓接頭孔6，放 入垂向滲流膠套17，在垂向滲流膠套17內(nèi)底面放入垂向滲流堵頭25，側(cè)面放入四個(gè)水平滲 流堵頭28，四個(gè)水平滲流堵頭28高度上一致，寬度上兩個(gè)寬兩個(gè)窄，兩個(gè)寬的寬度與垂向 滲流膠套17內(nèi)孔寬度一致，兩個(gè)窄的裝在另一軸向上并能放在兩個(gè)寬的之間。將每個(gè)滲流 堵頭上的液流管24通過每個(gè)液壓囊的測(cè)試通道11和主體上1的測(cè)試孔5引出。
2、將尺寸合適且中間帶有模擬井筒27的巖心23放入滲流板29包圍形成的空間 內(nèi)，模擬井筒27開口朝上，巖心23上端面再放上中間開孔的橡膠墊26，按照步驟1的方法 裝好上端蓋20和端面液壓囊13，此時(shí)巖心23除上端面與橡膠墊26接觸外，其余五個(gè)面均 與滲流板29接觸。 3、將每個(gè)軸向上兩個(gè)相對(duì)的液壓囊的液壓接頭12連通并接到同一個(gè)液壓源上， 三個(gè)軸向三個(gè)獨(dú)立的液壓源分別控制。 4、三個(gè)軸向分別按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)加壓，如有必要可以通過液流管24檢測(cè)每個(gè)壓力 下的應(yīng)變情況。
5、將上端蓋20上的液流管24連接到液壓泵，向模擬井筒27內(nèi)注入壓裂液對(duì)巖心實(shí)施模擬壓裂試驗(yàn)。 參照?qǐng)Dll，利用所述發(fā)明可以進(jìn)行井壁坍塌模擬試驗(yàn)，步驟如下 1、將下端蓋22與主體1用螺栓19連接在一起，裝入四個(gè)液壓囊10和一個(gè)端面液
壓囊13，液壓囊10、 13上的液壓接頭12要穿過主體1和端蓋22上的液壓接頭孔6，再在每
個(gè)液壓囊的測(cè)試通道11內(nèi)放入應(yīng)變指示桿21，并讓檔片15貼緊液壓囊，測(cè)試桿14穿出主
體1上的測(cè)試孔5。 2、將尺寸合適且中間帶有模擬井筒27的巖心23放入液壓囊包圍形成的空間內(nèi)，模擬井筒27開口朝上，在上端蓋20內(nèi)裝好端面液壓囊13，在其測(cè)試通道11內(nèi)放入光纖進(jìn)出管32，并讓檔片15貼緊液壓囊，管端穿出主體1上的測(cè)試孔5。再將上端蓋20用螺栓19連到主體1上，此時(shí)巖心23的模擬井筒27和光纖探頭孔16連通。 3、將每個(gè)軸向上兩個(gè)相對(duì)的液壓囊的液壓接頭12連通并接到同一個(gè)液壓源上，三個(gè)軸向三個(gè)獨(dú)立的液壓源分別控制，從而實(shí)現(xiàn)真三軸。 4、三個(gè)軸向分別按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)加壓，同時(shí)通過測(cè)試桿14以及光纖進(jìn)出管32檢測(cè)每個(gè)壓力下的應(yīng)變情況，并可以通過光纖進(jìn)出管32放入光纖探頭，觀察甚至攝錄模擬井筒27的井壁在應(yīng)力作用下的變化情況。即可完成井壁坍塌模擬試驗(yàn)。 參照?qǐng)D12，利用所述發(fā)明可以進(jìn)行真三軸應(yīng)力狀況下的垂向滲流模擬試驗(yàn)，步驟如下 1、將下端蓋22與主體1用螺栓19連接在一起，裝入四個(gè)側(cè)面液壓囊10和一個(gè)端面液壓囊13，液壓囊10、 13上的液壓接頭12要穿過主體1和端蓋22上的液壓接頭孔6，再在四個(gè)側(cè)面液壓囊10的測(cè)試通道11內(nèi)放入應(yīng)變指示桿21，并讓檔片15貼緊液壓囊，測(cè)試桿14穿出主體1上的測(cè)試孔5。放入垂向滲流膠套17，在垂向滲流膠套17內(nèi)底面放入垂向滲流堵頭25，將每個(gè)滲流堵頭上的液流管24通過每個(gè)液壓囊的測(cè)試通道11和主體上1的測(cè)試孔5引出。 2、將尺寸合適的巖心23放入垂向滲流膠套17內(nèi)，按照步驟1的方法裝好上端蓋
20和端面液壓囊13和垂向滲流堵頭25，再將上端蓋20用螺栓19連到主體1上，此時(shí)巖心
23除上下端面與滲流板29接觸外，其余四個(gè)面被垂向滲流膠套17密封。 3、將每個(gè)軸向上兩個(gè)相對(duì)的液壓囊的液壓接頭12連通并接到同一個(gè)液壓源上，
三個(gè)軸向三個(gè)獨(dú)立的液壓源分別控制。 4、三個(gè)軸向分別按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)加壓，如有必要可以通過液流管24檢測(cè)每個(gè)壓力下的應(yīng)變情況。 5、將上端蓋20上的液流管24連接到液壓泵，向巖心23注入流體實(shí)施模擬滲流試驗(yàn)。 參照?qǐng)D13，利用所述發(fā)明可以進(jìn)行真三軸應(yīng)力狀況下的水平滲流模擬試驗(yàn)，步驟參照垂向滲流模擬試驗(yàn)步驟，只是方向不同。
權(quán)利要求
一種多功能三軸巖心夾持裝置，主要由主體、上端蓋、下端蓋、液壓囊、膠磁、液流堵頭、應(yīng)指示桿、光纖管和支架組成，其特征是主體為金屬圓柱體，中心設(shè)有通孔，在通孔的外周設(shè)有4個(gè)相對(duì)的凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有液壓囊、凹槽的深度與液壓囊的厚度相等，在每個(gè)凹槽的底面中部中心位置設(shè)有一個(gè)測(cè)試孔，測(cè)示孔內(nèi)設(shè)有穿過液囊中部所設(shè)的膠管的應(yīng)變指示桿，在測(cè)試孔下部的中心位置設(shè)有一個(gè)液壓囊接頭孔，孔內(nèi)設(shè)有液壓囊接頭；在主體的上下端設(shè)有上下端蓋，在主體上下端和上下端設(shè)有螺栓孔，相互之間螺栓連接；在上下端蓋的中心對(duì)稱設(shè)有方形凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有與凹槽端面相平的端面液壓囊，在凹槽底面中心和中心到槽邊的中部垂直向上開有兩個(gè)通孔，位于中心的為測(cè)試孔，孔內(nèi)設(shè)有穿過端面液壓囊中部所設(shè)有膠管的應(yīng)變指示桿，另一個(gè)為液壓囊接頭孔，孔內(nèi)設(shè)有液壓接頭；在主體和上下端蓋上液壓囊圍成的空間內(nèi)設(shè)有巖心；，在主體通過轉(zhuǎn)軸安裝在支架上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能三軸巖心夾持裝置，其特征在于在于進(jìn)行三軸應(yīng)力 狀況下的油井壓裂模擬試驗(yàn)時(shí)，在主體液壓囊內(nèi)周裝有膠套，在膠套內(nèi)周裝有滲流堵頭；在 上下端蓋的端面液壓囊內(nèi)的下面裝有滲流堵頭，在上端的滲流堵頭下面裝有中間帶孔的膠 墊，在滲流堵頭和膠墊圍成的空間內(nèi)裝有垂直向上且設(shè)有模擬井筒的巖芯，模擬井筒開口 向上，在上端蓋的測(cè)試孔內(nèi)插入液流管，直插到模擬井筒內(nèi)，在主體和下端蓋的測(cè)試孔內(nèi)插 入液流管，直插到巖芯表面，將主體和上下端蓋上的對(duì)應(yīng)液壓囊接頭分別接到三個(gè)獨(dú)立的 液壓源上，分別控制，通過液流管檢測(cè)巖芯三軸向應(yīng)變數(shù)據(jù)，再通過上端面的液流管向模擬 井筒內(nèi)注入壓裂液，進(jìn)行壓裂試驗(yàn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能三軸巖心夾持裝置，其特征在于在于支架、支架座設(shè) 為工字型，在兩端中部垂直向上設(shè)有兩根平行的支撐，支撐的上端下方設(shè)有轉(zhuǎn)軸孔，轉(zhuǎn)軸孔 上設(shè)有定位螺栓，在支架座的四個(gè)角上設(shè)有萬(wàn)向輪。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能三軸巖心夾持裝置，其特征在于在于液壓囊用膠材料 制作，呈六面體形，中部為空心，分為端面液壓囊和主體液壓囊，端面液壓囊設(shè)有正方體，主 體液壓囊設(shè)為長(zhǎng)方全體，在兩種液壓囊設(shè)有一個(gè)膠管通道，膠管兩端與液壓囊外側(cè)面摸壓 一體或粘結(jié)一體，在膠管通道到液壓囊一側(cè)面的中部設(shè)有液壓囊接頭。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能真三軸巖心夾持裝置，其特征是應(yīng)變指示桿包括測(cè) 試桿和檔片兩部分。金屬材質(zhì)的測(cè)試桿直徑略小于液壓囊和主體以及端蓋上的測(cè)試孔的通 徑，在一頭有一個(gè)圓形擋片，直徑大于液壓囊上的測(cè)試通孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能真三軸巖心夾持裝置，其特征是膠套是一個(gè)方形的 橡膠筒，兩端開口，筒的軸線為滲流的方向。內(nèi)孔尺寸與巖心的外形尺寸一致。分為垂向滲 流膠套和水平滲流膠套兩種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能真三軸巖心夾持裝置，其特征是滲流堵頭由滲流板 和液流管組成，滲流板是一個(gè)方形的金屬板，貼近巖心的一面上加工有相互連通的導(dǎo)流槽， 中心處有液流孔，液流孔聯(lián)通液流管，液流管垂直裝在滲流板另一面，其外徑略小于液壓囊 和主體以及端蓋上的測(cè)試孔的通徑，使用時(shí)液流管從測(cè)試孔穿出，連入滲流流程。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能真三軸巖心夾持裝置，其特征是光纖進(jìn)出管為一圓 形金屬管，外徑略小于液壓囊和主體以及端蓋上的測(cè)試孔的通徑，在管的一頭有圓形擋片。
全文摘要
一種多功能三軸巖心夾持裝置，主要由主體、上端蓋、下端蓋、液壓囊、膠磁、液流堵頭、應(yīng)指示桿、光纖管和支架組成，主體為金屬圓柱體，中心設(shè)有通孔，在通孔的外周設(shè)有4個(gè)相對(duì)的凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有液壓囊、在每個(gè)凹槽的底面中部中心位置設(shè)有一個(gè)測(cè)試孔，測(cè)示孔內(nèi)設(shè)有穿過液囊中部所設(shè)的膠管的應(yīng)變指示桿，在測(cè)試孔下部的中心位置設(shè)有一個(gè)液壓囊接頭孔，孔內(nèi)設(shè)有液壓囊接頭；在主體的上下端設(shè)有上下端蓋，相互之間螺栓連接；在上下端蓋的中心對(duì)稱設(shè)有方形凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有端面液壓囊，在凹槽底面垂直向上開有兩個(gè)通孔，位于中心的為測(cè)試孔，孔內(nèi)設(shè)有膠管的應(yīng)變指示桿，另一個(gè)為液壓囊接頭孔，孔內(nèi)設(shè)有液壓接頭；在主體內(nèi)設(shè)有巖芯；在主體通過轉(zhuǎn)軸安裝在支架上。
文檔編號(hào)G01N15/08GK101701887SQ20091022993
公開日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月4日
發(fā)明者任榮亭, 朱金堂, 李曉東, 邵東亮 申請(qǐng)人:青島石大石儀科技有限責(zé)任公司