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石油儀器岩心夾持器
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  • 所屬分類:提高采收率實驗裝備
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石油儀器岩心夾持器


岩心夾持器


岩心夾持器是實驗室測定岩樣滲流特性或進行驅替試驗時用來夾持、保護岩樣並密封柱麵或端麵(一般是留出流體進出口的端麵)的石油儀器器具,是開發石油科研儀器等實驗儀器裝置中不可缺少的重要輔助部件。

岩心夾持器的類型

根據其結構主要有四種:

(1)哈斯勒(Hassler)型岩心夾持器。是目前岩心分析中最常用的一種岩心夾持器,具有使用方便的特點,裝入和取出岩樣時,不必將岩心夾持器全部拆開。采取在岩樣柱麵施加徑向壓力的方式,將岩樣側壁密封(見圖),流體從端麵進入,從另一端麵排出,進行測試。如果測定全直徑岩心的水平滲透率,則用金屬網在側壁的柱麵上開部分窗口通氣,端麵用膠墊密封。

這種岩心夾持器的工作壓力多在35MPa以下,但也有能達到70MPa的。

(2)二軸向岩心夾持器(又稱靜壓岩心夾持器,也稱水靜力學加載岩心夾持器)。在岩樣端麵和周圍柱麵施加相同的軸向壓力和徑向壓力。這種夾持器大多用於測定岩樣的孔隙體積壓縮係數和上覆壓力下的孔隙度滲透率以及進行全直徑岩心夾持器的驅替試驗,由於在橡皮套筒及岩心端頭施加很大的壓力,防滲漏性能很好,工作壓力可以達到105MPa。

(3)三軸向岩心夾持器。分別對岩樣端麵和周圍柱麵施加不同的軸向壓力和徑向壓力,它多用於全直徑岩心的驅替試驗(模擬上覆岩壓與地層流動壓力變化時流體的滲流特性)。工作壓力可達到105MPa。

(4)帶測壓孔的岩心夾持器。此種岩心夾持器采用類似哈斯勒、二軸向、三軸向載荷的基型,沿岩心夾持器襯套軸向布置測壓孔。它一般用於三次采油岩心驅替試驗、相對滲透率測定、地層傷害測試等。測壓孔可以測量注水或注入驅油劑過程中岩樣不同位置的壓降,監測岩樣沿軸線方向的壓力變化情況,分析岩樣堵塞原因和堵塞程度。

此外,還有嵌入式岩心夾持器[範謝爾(Fancher)岩心夾持器,將岩樣圓柱嵌入到橡皮塞內再裝入鋼套中測定];徑向岩心夾持器;帶有絕緣堵頭(或帶多孔陶瓷隔板)、橡皮套筒內配環形電極可同時測電阻率和毛管力的岩心夾持器;用碳素纖維複合體或鋁與碳素纖維複合體製作的,用於X射線或伽馬射線掃描成像分析的岩心夾持器;用玻璃纖維複合體製作的,用於核磁共振和微波掃描的岩心夾持器等。

岩心夾持器的材質

各部件的材質如下:

(1)岩心夾持器殼體:一般為不鏽鋼(304型、316型、316L型合金)。

(2)岩心夾持器端頭:一般為不鏽鋼(304型、316型、316L型合金),有的也用哈氏合金(Hastelloy合金、耐鹽酸鎳基合金)。

(3)橡皮套筒及密封裝置:一般為丁鈉橡膠、氟橡膠、矽橡膠。

適用岩樣尺寸

通常用的尺寸為:

(1)岩樣直徑:25~133mm。

(2)岩樣長度:50~610mm。

也有根據實驗需要製作的長2m,直徑50mm,70mm,98mm的岩心夾持器。


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