一種實(shí)驗(yàn)室鉆取巖樣的輔助裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種實(shí)驗(yàn)室鉆取巖樣的輔助裝置，是為了解決國內(nèi)現(xiàn)有巖芯鉆機(jī)只能鉆取圓柱體巖芯3個(gè)方向（x、y、z方向）的巖樣弊端，其適用于實(shí)驗(yàn)室鉆取不同方向巖樣，進(jìn)而在實(shí)驗(yàn)室利用力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器和聲發(fā)射測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)試巖石力學(xué)性質(zhì)受空間效應(yīng)的影響以及各方向巖樣對(duì)應(yīng)的地應(yīng)力。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括巖樣放置套筒、槽孔、支撐架、裝置底座、巖樣固定裝置，鉸接銷軸和鉆孔；利用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（支撐架與巖樣放置套筒底部和裝置底座的鉆孔通過鉸接方式連接），鉆取待取巖芯不同方向的巖樣；可以進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)如：測(cè)試方向效應(yīng)對(duì)巖石力學(xué)性質(zhì)的影響，以及利用聲發(fā)射測(cè)試儀測(cè)試巖樣三維地應(yīng)力。
【專利說明】一種實(shí)驗(yàn)室鉆取巖樣的輔助裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)室鉆取巖樣的輔助裝置，其適用于實(shí)驗(yàn)室鉆取同一塊巖芯不同方向巖樣，進(jìn)而可以在實(shí)驗(yàn)室利用巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器和聲發(fā)射測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)試巖石力學(xué)性質(zhì)受空間效應(yīng)的影響以及巖樣所在處的三維地應(yīng)力。
【背景技術(shù)】:
[0002]巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)所獲得的的巖樣力學(xué)參數(shù)對(duì)壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)、井筒穩(wěn)定性研究及地應(yīng)力方向測(cè)定等石油工程方面起極其重要的作用；而巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)基本是直接采用天然巖石進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，這樣實(shí)驗(yàn)更接近野外地質(zhì)實(shí)際；很多文獻(xiàn)記載影響巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)的因素主要分為兩類:一類是巖石本身的性質(zhì):如巖石組成、密度、風(fēng)化程度、各向異性等；另一類是實(shí)驗(yàn)與環(huán)境條件:如侵蝕、溫度、加載速率等；而針對(duì)巖樣的空間位置如埋藏方向的影響、以及利用聲發(fā)射測(cè)試巖樣所在處三維地應(yīng)力的研究還不是很多，主要是由于無法在現(xiàn)有的巖芯鉆機(jī)的基礎(chǔ)上，獲得同一塊巖芯各個(gè)方向的巖樣，進(jìn)而不能利用單因素分析方法控制方向因素對(duì)巖樣力學(xué)性質(zhì)影響，也無法測(cè)試3個(gè)特殊方向?qū)?yīng)的巖樣地應(yīng)力。
實(shí)用新型內(nèi)容:
[0003]本實(shí)用新型提出了一種實(shí)驗(yàn)室鉆取巖樣的輔助裝置，是為了解決現(xiàn)有的巖芯鉆機(jī)只能鉆取圓柱體巖樣的3個(gè)方向的巖樣的弊端，即x、y、z三個(gè)方向巖樣(事先假定圓柱體軸向?yàn)镮方向，垂直圓柱體軸向方向斷面的兩個(gè)方向分別為X和z方向)。
[0004]本實(shí)用新型包括巖樣放置套筒、槽孔、支撐架、裝置底座、巖樣固定裝置；所述巖樣放置套筒通過焊接方式放置在支撐架上，所述支撐架通過兩端的鉆孔分別于裝置底座的鉆孔和巖樣放置套筒底部的鉆孔鉸接在一起，通過變換他們之間的不同鉸接位置以及支撐架的高度，改變巖樣放置套筒和裝置底座的夾角，從而鉆取不同方向的巖樣，所述槽孔處于巖樣放置套筒下側(cè)，為了避免鉆頭取樣過程鉆頭觸到巖樣放置套筒，所述巖樣固定裝置可以通過擰緊一側(cè)螺母和螺桿夾緊巖樣，并通過一側(cè)的鉸接銷軸與巖樣放置套筒焊接在一起。
[0005]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:利用該新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以鉆取待取巖芯不同方向的巖樣，通過對(duì)不同方向巖樣的進(jìn)行力學(xué)實(shí)驗(yàn)，從而可以測(cè)試空間方向效應(yīng)對(duì)巖石力學(xué)性質(zhì)的影響，同時(shí)利用聲發(fā)射測(cè)試儀測(cè)試xy45°、xz45°、yz45°三個(gè)特殊方向上巖樣的地應(yīng)力，進(jìn)而結(jié)合X、1、z方向巖樣的地應(yīng)力，可以計(jì)算巖樣的三個(gè)主應(yīng)力的大小和方向。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0006]圖1 (a)為本實(shí)用新型對(duì)應(yīng)60°夾角位置對(duì)應(yīng)的鉆取巖樣圖；
[0007]圖1 (b)為本實(shí)用新型對(duì)應(yīng)45°夾角位置對(duì)應(yīng)的鉆取巖樣圖；
[0008]圖1 (C)為本實(shí)用新型對(duì)應(yīng)30°夾角位置對(duì)應(yīng)的鉆取巖樣圖；
[0009]圖2為本實(shí)用新型的主視圖；[0010]圖3為本實(shí)用新型的鉸接裝置圖；
[0011]圖4為本實(shí)用新型不同高度支撐架圖。
[0012]圖中:1-巖芯鉆機(jī)鉆頭；2_水平夾持裝置；3_夾持墊板；4_螺母；5_螺桿；6_巖樣放置套筒；7_支撐架；8_巖樣固定裝置；9_鉸接銷軸；10_裝置底座；11_鉆孔；12_槽孔；13-巖樣。
【具體實(shí)施方式】:
[0013]為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0014]本實(shí)用新型是一種實(shí)驗(yàn)室鉆取巖樣的輔助裝置，可以輔助現(xiàn)有巖芯鉆機(jī)鉆取同一塊巖芯不同方向的巖樣。而現(xiàn)有的巖芯鉆機(jī)只能鉆取x、y、z三個(gè)方向，下面具體的介紹鉆取不同方向巖芯的過程。
[0015]首先將巖樣13放置在巖樣放置套筒6內(nèi)，利用巖樣固定裝置8擰緊螺母4固定巖樣13，接著將本實(shí)用新型裝置放置在水平夾持裝置2之間，巖芯鉆機(jī)鉆頭I在本實(shí)用新型上方呈垂直狀態(tài)，用于鉆取巖芯:
[0016]在附圖1 (a)中，將支撐架7與鉆孔11鉸接在一起，使裝置底座10與巖樣放置套筒6底部成60°夾角,通過轉(zhuǎn)動(dòng)巖樣13在巖樣放置套筒6內(nèi)的位置,抒緊巖樣固定裝置8的螺母4固定巖樣13,鉆機(jī)鉆頭I垂直下鉆,鉆取對(duì)應(yīng)的3個(gè)特殊方向巖樣,分別是xy60°、xz60°、yz60° 方向；
[0017]在附圖1 (b)中，改變支撐架7與鉆孔11的鉸接位置，使裝置底座10與巖樣放置套筒6底部成45°夾角，打開巖樣固定裝置8,通過轉(zhuǎn)動(dòng)巖樣13在巖樣放置套筒6內(nèi)的位置，然后擰緊巖樣固定裝置8的螺母4固定巖樣13，鉆機(jī)鉆頭I垂直下鉆，可以鉆取對(duì)應(yīng)的3個(gè)特殊方向巖樣，分別是xy45°、xz45°、yz45°方向；
[0018]在附圖1 (c)中，改變支撐架7與鉆孔11的鉸接位置，使裝置底座10與巖樣放置套筒6底部成30°夾角，打開巖樣固定裝置8，通過轉(zhuǎn)動(dòng)巖樣13在巖樣放置套筒6內(nèi)的位置，然后擰緊巖樣固定裝置8的螺母4固定巖樣13，鉆機(jī)鉆頭I垂直下鉆，可以鉆取對(duì)應(yīng)的3個(gè)特殊方向巖樣，分別是xy30°、xz30。、yz30°方向。
[0019]從而取出多個(gè)方向的巖樣，還可以通過改變支撐桿7的高度以及與鉆孔11不同的鉸接位置，并結(jié)合現(xiàn)有鉆機(jī)鉆出的x、y、z三個(gè)方向巖樣，便可得到任意方向的巖樣；通過巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器測(cè)試方向?qū)r樣力學(xué)性質(zhì)的影響，同時(shí)可以利用聲發(fā)射測(cè)試系統(tǒng)和RMT壓力機(jī)測(cè)試其中6個(gè)方向巖樣(X、y、z、xy45°、xz45°、yz45°方向)的地應(yīng)力大小,從而獲得巖樣所在處的三維應(yīng)力狀態(tài)。
【權(quán)利要求】
1.一種實(shí)驗(yàn)室鉆取巖樣的輔助裝置，其特征在于，包括巖樣放置套筒、槽孔、支撐架、裝置底座、巖樣固定裝置、鉸接銷軸和鉆孔；所述巖樣放置套筒通過焊接方式放置在支撐架上，所述支撐架通過兩端的鉆孔分別與裝置底座的鉆孔和巖樣放置套筒底部的鉆孔鉸接在一起，通過變換他們之間的不同鉸接位置以及支撐架的高度，改變巖樣放置套筒和裝置底座的夾角，所述槽孔處于巖樣放置套筒下側(cè)，所述巖樣固定裝置可以通過擰緊一側(cè)螺母和螺桿夾緊巖樣，并通過一側(cè)的鉸接銷軸與巖樣放置套筒焊接在一起。
【文檔編號(hào)】G01N1/08GK203745229SQ201420131946
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】彭瑞, 孟祥瑞, 趙華安, 趙光明 申請(qǐng)人:安徽理工大學(xué)