岩心测定装置和岩心测定方法与流程

1.本发明涉及化学工程领域，具体而言，涉及一种岩心测定装置和一种岩心测定方法。

背景技术：

2.岩石渗透率、岩心驱替压力和岩心封堵率是衡量流体在其内孔隙空间中流动难易程度的重要指标。目前采用微观的研究方法计算流过每个孔道的流体数量，之后对组成孔隙空间的整个网络系统进行统计从而得到岩心的渗透性能，该方法计算过程复杂，检测效率低。

技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
4.为此，本发明的第一方面提供了一种岩心测定装置。
5.本发明的第二方面提供了一种岩心测定方法。
6.有鉴于此，根据本发明的第一方面，提出了一种岩心测定装置，包括：岩心筒；活塞，设置在岩心筒内；通道，开设在活塞内，贯通活塞的长度方向；封堵件，用于设置在活塞上，在封堵件设置在活塞上的情况下，封堵件封堵通道。
7.另外，本发明提供的上述技术方案中的岩心测定装置还可以具有如下附加技术特征：
8.在上述技术方案中，进一步地，封堵件包括：螺杆段，通道的外壁上形成有螺纹，螺杆段能够通过螺纹设置在通道内；封堵片，连接于螺杆段的一端，在螺杆段设置在通道内的情况下，封堵片覆盖在活塞上。
9.在上述任一技术方案中，进一步地，岩心测定装置还包括：拔销，封堵件背离于活塞的一侧设置有连接孔，拔销能够通过连接孔连接于封堵件。
10.在上述任一技术方案中，进一步地，拔销包括：把手；连杆，连杆的一端连接于把手，连接孔为螺纹孔，连杆的另一端螺纹连接于螺纹孔。
11.在上述任一技术方案中，进一步地，活塞的外壁形成有橡胶层，活塞通过橡胶层与岩心筒过盈配合。
12.在上述任一技术方案中，进一步地，还包括：防漏网，岩心筒的一端开设有注入口，另一端开设有排出口，防漏网设置在岩心筒内，用于封堵排出口。
13.在上述任一技术方案中，进一步地，防漏网由钢材制成。
14.在上述任一技术方案中，进一步地，防漏网的厚度为1mm至5mm。
15.在上述任一技术方案中，进一步地，防漏网的粒径大于140目。
16.在上述任一技术方案中，进一步地，岩心测定装置还包括：第一端盖，设置在岩心筒的一端，注入口穿过第一端盖；第二端盖，设置在岩心筒的另一端，排出口穿过第二端盖。
17.在上述任一技术方案中，进一步地，防漏网连接于第二端盖。
18.根据本发明的第二方面，提出了一种基于上述任一技术方案提出的岩心测定装置的岩心测定方法，包括：将岩心设置在岩心筒内；向岩心筒内输送驱替液，使得驱替液渗入岩心，获取岩心渗透率；向岩心筒内加入凝胶；将设置有封堵件的活塞设置在岩心筒内；驱动活塞向岩心一侧移动，使得凝胶渗入岩心，获取岩心驱替压力；取下封堵件，敞开通道；通过通道向岩心输送驱替液，基于驱替液的渗透量获取岩心封堵率。
19.相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
20.1)通过本发明提供的岩心测定装置，通过岩心筒的设置，将岩心设置在岩心筒内，而后向岩心筒内输送驱替液，即可使得驱替液渗透到岩心内，基于驱替液的渗透量即可获知岩心渗透率，大大提高了岩心渗透率的检测效率。
21.2)通过本发明提供的岩心测定装置，通过活塞和封堵件的设置，先将岩心设置在岩心筒内，再向岩心筒内填装凝胶，通过驱替液驱动活塞向岩心所在的一侧进行移动，如此即可将凝胶渗入到岩心中，基于凝胶的渗透量和驱替液的输送压力即可获知岩心驱替压力。在凝胶渗入的过程中驱替液不会和凝胶产生直接的接触，因此驱替液不会击透凝胶，保障了岩心驱替实验的顺利进行，能够提高岩心驱替压力检测效率。
22.3)通过本发明提供的岩心测定装置，通过活塞、通道和封堵件的设置，在岩心完成凝胶渗透后，可以通过封堵件开启通道，此时向岩心筒内输送驱替液，驱替液可以通过通道直接作用在岩心上，基于驱替液的渗透量即可获知岩心封堵率，如此即可提高岩心封堵率的检测效率。
23.4)通过本发明提供的岩心测定方法，向设置在岩心筒内的岩心输送驱替液，基于驱替液的输送量即可获知岩心渗透率；在凝胶渗入过程中，通过封堵件封堵活塞的通道，驱替液不会直接与凝胶接触，如此即可避免驱替液击透凝胶，基于凝胶的渗透率和驱替液输送的压力即可获知岩心驱替压力。在凝胶渗入完成后，可以取下封堵件，敞开通道，驱替液即可通过通道渗入到岩心上，如此即可基于驱替液的渗透量获知岩心封堵率。如此可以快速测量岩心的岩心渗透率、岩心驱替压力和岩心封堵率，整个测量过程能够避免驱替液击透凝胶保证了凝胶的稳定渗透，同时无线往复取放活塞，能够大大提高检测效率。
附图说明
24.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
25.图1为本发明一些实施例的岩心测定装置的结构示意图；
26.图2为本发明一些实施例的岩心测定装置的封堵件的主视图；
27.图3为本发明一些实施例的岩心测定装置的封堵件的侧视图；
28.图4为本发明一些实施例的岩心测定装置的拔销的结构示意图；
29.图5为本发明一些实施例的岩心测定方法的步骤流程图。
30.其中，图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
31.1岩心筒、2活塞、3通道、4封堵件、5拔销、6防漏网、7第一端盖、8第二端盖；
32.101注入口、102排出口；
33.401螺杆段、402封堵片、403连接孔；
34.501把手、502连杆。
具体实施方式
35.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步地详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
36.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
37.下面参照图1至图5描述根据本发明一些实施例的岩心测定装置和岩心测定方法。
38.如图1至图4所示，本发明的一个实施例提供了一种岩心测定装置，包括：岩心筒1、活塞2、通道3、封堵件4。
39.其中，活塞2设置在岩心筒1内；通道3开设在活塞2内，贯通活塞2的长度方向；封堵件4用于设置在活塞2上，在封堵件4设置在活塞2上的情况下，封堵件4封堵通道3。
40.本发明提供的岩心测定装置，在工作过程中，将岩心设置在岩心筒1内，向岩心筒1内输送驱替液，基于驱替液的渗透量即可获知岩心渗透率；继续向岩心筒1内填装凝胶，放入设置有封堵件4的活塞2，再次输送驱替液，驱替液的推力作用到活塞2上，推动活塞2向岩心一侧移动，凝胶即可渗入到岩心内，基于驱替液的输送压力和凝胶的渗透量即可获知岩心驱替压力；在完成测量岩心驱替压力后，取下活塞2上的封堵件4，敞开通道3，再次输送驱替液，驱替液通过活塞2上的通道3直接作用在岩心上，基于驱替液的渗透量即可获知岩心封堵率。基于此通过本发明提供的岩心测定装置，可以快速测量岩心渗透率、岩心驱替压力和岩心封堵率，能够大大提高岩心物理性能的检测效率。
41.本发明提供的岩心测定装置，在驱替液驱动凝胶渗入到岩心的过程中，驱替液不会与凝胶产生直接的接触，能够避免驱替液击透凝胶，保障了凝胶的稳定渗透，提高了岩心驱替压力的测量效率。
42.具体地，岩心可以是通过地层砂制备的用于模拟地层岩心的人造岩心，也可以是从地底通过钻探取样获取的岩心；凝胶可以为粘弹性凝胶；为了进一步降低成本，驱替液可以为水。
43.如图2和图3所示,在上述实施例中，进一步地，封堵件4包括：螺杆段401，通道3的外壁上形成有螺纹，螺杆段401能够通过螺纹设置在通道3内；封堵片402，连接于螺杆段401的一端，在螺杆段401设置在通道3内的情况下，封堵片402覆盖在活塞2上。
44.在该实施例中，进一步提供了封堵件4的具体结构，封堵件4包括了螺纹段和封堵片402，在使用过程中，封堵件4的螺纹段可以旋拧设置在通道3内，通过螺纹段和通道3外壁上的螺纹配合即可密封通道3；通过封堵片402覆盖活塞2，能够避免驱替液渗透到螺纹段和通道3之间的缝隙内，保障了通道3的密封效果。此外通过螺纹段的设置便于封堵件4的取放。
45.如图4所示，在上述任一实施例中，进一步地，岩心测定装置还包括：拔销5，封堵件4背离于活塞2的一侧设置有连接孔403，拔销5能够通过连接孔403连接于封堵件4。
46.在上述任一实施例中，进一步地，拔销5包括：把手501；连杆502，连杆502的一端连接于把手501，连接孔403为螺纹孔，连杆502的另一端螺纹连接于螺纹孔。
47.在该实施例中，岩心测定装置进一步包括了拔销5，拔销5包括了连杆502，通过拔
销5的设置，当活塞2处于岩心筒1内而需要封闭通道3时，可以将连杆502的一端旋拧在连接孔403上，而后将连杆502连通封堵件4伸入到岩心筒1内，将封堵件4安装在通道3内即可密封。在需要取下封堵件4以敞开通道3时，可以将拔销5的连杆502伸入到岩心筒1内，将连杆502连接于封堵件4，带动封堵件4转动即可完成封堵件4的拆卸。在需要经由岩心筒1内取出活塞2时，将连杆502连接于封堵件4或之间将连杆502旋拧在通道3内，然后拉拽拔销5的把手501即可完成活塞2的取出。
48.在上述任一实施例中，进一步地，活塞2的外壁形成有橡胶层，活塞2通过橡胶层与岩心筒1过盈配合。
49.在该实施例中，活塞2的外壁形成有橡胶层，通过橡胶层的形成使得活塞2与岩心筒1之间的缝隙更小，能够避免驱替液经由活塞2和岩心筒1之间的缝隙渗入到岩心一侧。
50.在上述任一实施例中，进一步地，还包括：防漏网6，岩心筒1的一端开设有注入口101，另一端开设有排出口102，防漏网6设置在岩心筒1内，用于封堵排出口102。
51.在该实施例中，进一步包括了防漏网6，岩心筒1的一端开设有注入口101，另一端开设有排出口102。通过注入口101和排出口102的开设，便于驱替液的注入与排出。通过防漏网6的设置，能够避免岩心上的砂土经由排出口102溢出，能够在保障了岩心的完整性的同时，便于驱替液和凝胶渗入到岩心内。
52.在上述任一实施例中，进一步地，防漏网6由钢材制成。
53.在上述任一实施例中，进一步地，防漏网6的厚度为1mm至5mm。
54.在上述任一实施例中，进一步地，防漏网6的粒径大于140目。
55.在该实施例中，进一步提供了防漏网6的具体样式，防漏网6由钢材制成能够提高防漏网6的机械强度，能够避免岩心在驱替液或凝胶的压力作用下击溃防漏网6，能够提高防漏网6的试用寿命。防漏网6的厚度为1mm至5mm能够进一步提高防漏网6的机械强度，提高使用寿命。防漏网6的粒径大于140目能够有效避免岩心上的砂土经由排出口102溢出。
56.在上述任一实施例中，进一步地，岩心测定装置还包括：第一端盖7，设置在岩心筒1的一端，注入口101穿过第一端盖7；第二端盖8，设置在岩心筒1的另一端，排出口102穿过第二端盖8。
57.在该实施例中，进一步包括了第一端盖7和第二端盖8，第一端盖7设置在岩心筒1的一端，起到封堵岩心筒1注入口101一侧的作用，能够使注入口101的直径小于岩心筒1的直径，有利于提高驱替液的输送压力，提高驱替液的输送效率。第二端盖8设置在岩心筒1的另一端，能够起到封堵岩心筒1排出口102一侧的作用，能够对设置在岩心筒1内的岩心起到限位作用，以避免岩心经由岩心筒1脱落。
58.在上述任一实施例中，进一步地，防漏网6连接于第二端盖8。
59.在该实施例中，防漏网6设置在第二端盖8上，第二端盖8可拆卸地连接与岩心筒1，如此设置便于防漏网6的安装、拆卸和更换。
60.如图5所示，本发明的一个实施例提供了一种岩心测定方法，包括：
61.步骤10：将岩心设置在岩心筒内；
62.步骤20：向岩心筒内输送驱替液，使得驱替液渗入岩心，获取岩心渗透率；
63.步骤30：向岩心筒内加入凝胶；
64.步骤40：将设置有封堵件的活塞设置在岩心筒内；驱动活塞向岩心一侧移动，使得
凝胶渗入岩心，获取岩心驱替压力；
65.步骤50：取下封堵件，敞开通道；通过通道向岩心输送驱替液，基于驱替液的渗透量获取岩心封堵率。
66.本发明提供的测定装置的岩心测定方法，向设置在岩心筒内的岩心输送驱替液，基于驱替液的输送量即可获知岩心渗透率，能够完成岩心渗透率的快速检测。
67.本发明提供的测定装置的岩心测定方法，在完成岩心渗透率的检测后，向岩心筒内填装凝胶，在凝胶渗入过程中，通过封堵件封堵活塞的通道，驱替液不会直接与凝胶接触，如此即可避免驱替液击透凝胶，基于凝胶的渗透率和驱替液输送的压力即可快速获知岩心驱替压力。
68.本发明提供的测定装置的岩心测定方法，在完成岩心驱替压力检测后，取下封堵件，敞开通道，驱替液即可通过通道渗入到岩心上，如此即可基于驱替液的渗透量获知岩心封堵率。
69.本发明提供的岩心测定方法，整个测定过程能够避免驱替液击透凝胶保证了凝胶的稳定渗透，同时无线往复取放活塞，能够大大提高检测效率。
70.具体实施例
71.如图1至图3所示，本发明的一个实施例提供了一种岩心测定装置，包括：岩心筒1、活塞2、密封件、通道3、防漏网6和拔销5。
72.其中，活塞2可移动地设置在岩心筒1内；通道3开设在活塞2内，贯通活塞2的长度方向；封堵件4用于设置在活塞2上，在封堵件4设置在活塞2上的情况下，封堵件4封堵通道3。
73.其中，岩心筒1的一端开设有注入口101，另一端开设有排出口102，防漏网6设置在岩心筒1内，用于封堵排出口102，防漏钢网为2mm厚，粒径在140目以上，防止岩心沙粒漏出岩心筒1。
74.其中，封堵件4背离于活塞2的一侧设置有连接孔403，拔销5能够通过连接孔403连接于封堵件4。
75.该岩心测定装置可实现将粘弹性凝胶注入岩心中，有效解决驱替液刺漏凝胶、窜入岩心的问题。活塞2可在岩心筒1中移动，与岩心筒1接触部位为橡胶材质，实现完全隔离左右腔体。密封件与通道3为螺纹拧入式连接，当用密封件堵住通道3后，实现完全密封，流体无法从活塞2与岩心筒1壁之间通过；取出密封件后，驱替液可从活塞2中间通道3通过，实现岩心驱替。密封件的顶盖处留有凹槽，用于拔销5与密封件的连接，拔销5的两个作用分别是一是将密封件取出，实现通道3的畅通，二是拔销5的螺纹与活塞2的通道3相匹配，可将活塞2整体取出。
76.该岩心测定装置的测定过程如下：
77.首先装入防漏网6，再将地层砂装入岩心筒1中，填砂完毕后，继续在岩心筒1中加入粘弹性凝胶，将活塞2推入岩心筒1中，用拔销5将密封件拧入通道3后，通驱替液，此时驱替液只能推动活塞2移动，从而压缩粘弹性凝胶进入岩心，可测得凝胶通过岩心的渗透率值，即可获知岩心驱替压力。然后，打开岩心筒1上的第一端盖7，用拔销5将密封件取出，使通道3保持畅通，再通驱替液，驱替液会通过中间的通道3实现对岩心的驱替，从而测定凝胶封堵岩心的封堵率。实验完毕后，将拔销5拧入活塞2的通道3，将整个活塞2取出。
78.利用本发明的渗透率测定装置，可以有效实现粘弹性凝胶在岩心驱替过程中全部注入岩心当中，不会被驱替液刺漏等问题，从而可以测得凝胶注入过程的渗透率和凝胶进入岩心后的渗透率。同时，通道3的设计可以实现将粘弹性凝胶压入岩心后，反通时形成连通的通道3。
79.在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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发明中的具体含义。
80.在本发明的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。
81.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种岩心测定装置，其特征在于，包括：岩心筒；活塞，设置在所述岩心筒内；通道，开设在所述活塞内，贯通所述活塞的长度方向；封堵件，用于设置在所述活塞上，在所述封堵件设置在所述活塞上的情况下，所述封堵件封堵所述通道。2.根据权利要求1所述的岩心测定装置，其特征在于，所述封堵件包括：螺杆段，所述通道的外壁上形成有螺纹，所述螺杆段能够通过所述螺纹设置在通道内；封堵片，连接于所述螺杆段的一端，在所述螺杆段设置在所述通道内的情况下，所述封堵片覆盖在所述活塞上。3.根据权利要求1所述的岩心测定装置，其特征在于，还包括：拔销，所述封堵件背离于所述活塞的一侧设置有连接孔，所述拔销能够通过所述连接孔连接于所述封堵件。4.根据权利要求3所述的岩心测定装置，其特征在于，所述拔销包括：把手；连杆，所述连杆的一端连接于所述把手，所述连接孔为螺纹孔，所述连杆的另一端螺纹连接于所述螺纹孔。5.根据权利要求1至4中任一项所述的岩心测定装置，其特征在于：所述活塞的外壁形成有橡胶层，所述活塞通过所述橡胶层与所述岩心筒过盈配合。6.根据权利要求1至4中任一项所述的岩心测定装置，其特征在于，还包括：防漏网，所述岩心筒的一端开设有注入口，另一端开设有排出口，所述防漏网设置在所述岩心筒内，用于封堵所述排出口。7.根据权利要求6所述的岩心测定装置，其特征在于，所述防漏网由钢材制成。8.根据权利要求6所述的岩心测定装置，其特征在于，所述防漏网的厚度为1mm至5mm。9.根据权利要求6所述的岩心测定装置，其特征在于，所述防漏网的粒径大于140目。10.根据权利要求6所述的岩心测定装置，其特征在于，还包括：第一端盖，设置在所述岩心筒的一端，所述注入口穿过所述第一端盖；第二端盖，设置在所述岩心筒的另一端，所述排出口穿过所述第二端盖。11.根据权利要求10所述的岩心测定装置，其特征在于，所述防漏网连接于所述第二端盖。12.一种基于权利要求1至11中任一项所述的岩心测定装置的岩心测定方法，其特征在于，包括：将岩心设置在所述岩心筒内；向岩心筒内输送驱替液，使得驱替液渗入所述岩心，获取岩心渗透率；向所述岩心筒内加入凝胶；将设置有所述封堵件的所述活塞设置在所述岩心筒内；
驱动所述活塞向所述岩心一侧移动，使得所述凝胶渗入所述岩心，获取岩心驱替压力；取下所述封堵件，敞开所述通道；通过所述通道向所述岩心输送驱替液，基于所述驱替液的渗透量获取岩心封堵率。

技术总结

本发明提供了一种岩心测定装置和岩心测定方法，其中岩心测定装置包括：活塞，设置在岩心筒内；通道，开设在活塞内，贯通活塞的长度方向；封堵件，用于设置在活塞上，在封堵件设置在活塞上的情况下，封堵件封堵通道。该岩心测定装置，通过活塞和封堵件的设置，先将岩心设置在岩心筒内，再向岩心筒内填装凝胶，通过驱替液驱动活塞向岩心所在的一侧进行移动，如此即可将凝胶渗入到岩心中，基于凝胶的渗透量和驱替液的输送压力即可获知岩心驱替压力。在凝胶渗入的过程中驱替液不会和凝胶产生直接的接触，因此驱替液不会击透凝胶，保障了岩心驱替实验的顺利进行，能够提高岩心驱替压力检测效率。率。率。