(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210552976.4 (22)申请日 2022.05.19 (71)申请人 西南石油大 学 地址 610500 四川省成 都市新都区新都大 道8号 (72)发明人 刘江　康毅力　陈明君　游利军　 李佩松　孙琳娜　陈雪妮　 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/18(2006.01) G01N 15/08(2006.01) (54)发明名称 无损拆卸式 高温高压岩心夹持器装置 (57)摘要 本发明提供了一种无损拆卸式高温高压岩 心夹持器装置， 包括： 围压夹、 轴压夹和岩心筒 体； 本装置能够在高温环境下对柱塞状岩心加载 围压和轴压， 同时可进行流体驱替实验； 岩心筒 体使用手撕钢筒作为岩心包裹和密封介质， 易于 实现岩心与岩心筒体间的无损拆卸， 使用石墨材 质的内密封筒垫对岩心筒体两端的堵头进行密 封； 在围压夹加载时， 围压筒周向收缩夹紧岩心 产生径向应力， 从而实现对岩心施加围压载荷， 轴压夹在轴向上推挤岩心筒体的堵头， 从而实现 对岩心施加轴压载荷； 得益于围压夹在实验完后 可恢复初始形态， 因此该岩心夹持器装置具有无 损拆卸岩心的优势。 权利要求书1页 说明书2页 附图5页 CN 114923768 A 2022.08.19 CN 114923768 A 1.一种无损拆卸式高温高压岩心夹持器， 其特征在于， 包括： 岩心筒体、 围压组件和轴 压组件； 所述岩心筒体由岩心(1)， 手撕钢筒(2)， 堵头(3)， 内密封筒垫(4)， 外密封环(5)和固紧 螺帽(6)组成， 所述手撕钢筒(2)为手撕钢制成的无缝钢筒， 手撕钢筒(2)的内径为岩心(1) 的直径； 所述堵头(3)， 内密封筒垫(4)， 外密封环(5)和固紧螺帽(6)的外径均小于岩心(1)的直 径； 所述岩心(1)放置于手撕钢筒(2)的中心， 所述手撕钢筒(2)两端分别安装堵头(3)， 所 述堵头(3)装有内密封筒垫(4)， 所述内密封筒垫(4)为石墨材质， 所述手撕钢筒(2)包裹内 密封筒垫(4)， 所述手撕钢筒( 2)被外密封环(5)压入环内， 固紧螺帽(6)将所述外密封环 (5)、 手撕钢筒(2)和内密封筒垫(4)三者进行推紧压实， 实现手撕钢筒(2)与堵头(3)之间的 密封。 2.根据权利要求1所述的无损拆卸式 高温高压岩心夹持器， 其特 征在于： 所述围压组件和轴压组件由围压筒(8)， 围压 夹(9)， 轴压 夹(10)组成； 所述围压筒(8)的内径大于手撕钢筒(2)外径； 所述围压筒(8)轴向长度大于岩心(1)加外密封环(5)长度之和； 所述围压筒(8)在围压夹(9)加载过程中， 所述围压筒(8)发生周向收缩应变， 在周向收 缩应变作用下产生径向应力， 从而转移至岩心(1)形成围压 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114923768 A 2无损拆卸式高 温高压岩心夹持器装 置 技术领域 [0001]本发明涉及煤炭地下气化、 地热开发、 油气开发和核废料埋存等领域使用的实验 装置， 具体涉及一种研究高温高压应力环境下岩石物性及流体渗 流行为实验室装置 。 背景技术 [0002]促进能源开发与使用向低碳化方向发展， 保障国家能源供给安全， 采用煤炭地下 气化技术开采煤炭能源， 开 发利用地热能， 开 发高温高压的超深油气资源， 是发展低碳能源 的重要途经， 因此室内实验 模拟岩石在高温高压原地环境下的物理性质。 [0003]为了研究高温高压环境下， 流体在岩心当中的流动行为， 及岩心应力应变行为， 需 开展高温高压岩心驱替实验， 而常规胶套材质岩心夹持装置无法达到200℃以上的实验温 度， 且分析岩心高温高压实验前后内部结构的变化， 需将岩心完整不受损害的取出， 因此需 要设计一 款能够无损拆卸的高温高压的岩心加持器。 [0004]在现有技术中， CN  202010063194.5， CN  201711211707.7公布的超高压高温岩心 夹持器， 均使用铜质材料作为岩心套 管， 该方案在实验后铜质套 管发生形变裹紧岩心， 使得 很难将岩心进行完整拆卸， CN  201710932760.X公布了一种圆台形岩心夹持器， 同样 遇到岩 心卡住难以拆卸的问题。 因此设计一种无损拆卸式 高温高压岩心夹持器尤为重要。 发明内容 [0005]本发明针对高温条件下难以给柱塞岩心施加围压， 高温导致密封失效和拆卸夹持 器岩心易破损的问题， 提供了一种无损拆卸式 高温高压岩心夹持器。 [0006]本发明提供了一种无损拆卸式高温高压岩心夹持器， 主要由： 岩心1、 手撕钢筒2、 堵头 3、 内密封筒垫4、 外密封环5、 固紧螺帽6、 气管7、 围压筒8、 围压夹9、 轴压夹10、 加热电 圈11。 [0007]所述手撕钢筒2， 采用手撕钢制成的无缝钢筒， 长度 需要能包裹岩心1和两端的堵 头3。 所述手撕钢筒2 内部放置柱塞状岩心1后， 其两端装入堵头3， 堵头3内部放置内密封筒 垫4， 所述内密封筒垫4为石墨材质， 手撕钢筒2包裹内密封筒垫4后， 放置外密封环5， 使手撕 钢筒2与内密封筒垫4压实配合， 拧入固紧螺帽6， 使堵头3与外密封圈5相推挤， 手撕钢筒2   与内密封筒垫能更加紧密配合， 增强手撕钢筒2与堵头 3的密封效果(如附图3所示)。 [0008]所述岩心筒体装配完成后， 装入围压筒8内， 所述围压筒8由围压圆柱体8 ‑1， 夹扣 8‑2， 垫片8‑3组成， 岩心筒体放置在围压筒8的中心， 再将围压夹9 卡入夹扣8 ‑2， 所述围压夹 9 由弓形夹9 ‑1， 围压活塞9 ‑2， 围压密封圈9 ‑3和围压油管9 ‑4组成， 所述围压油管9 ‑4在注 入液压油后， 弓形夹9 ‑1中的围压活塞9 ‑2被挤出从而夹紧夹扣8 ‑2， 使得围压圆柱体8 ‑2发 生周向收缩产生径向力， 从而实现对岩心筒体施加围压的作用。 [0009]所述围压筒8外安装有热电圈11， 装有加热电圈11的围压筒8安装在轴压夹10内， 所述轴压夹10结构如附图8所示， 包括轴 压油管10 ‑1， 轴压油壳体10 ‑2， 轴压活塞10 ‑3和轴 压密封圈10 ‑4， 通过轴 压油管10 ‑1向轴压油壳体10 ‑2中泵入液压油， 推动轴压活塞10 ‑3给说　明　书 1/2 页 3 CN 114923768 A 3