一种测量饱水泥岩高压排水条件下岩石物性参数实验探头

摘要

一种测量饱水泥岩高压排水条件下岩石物性参数实验探头：探头基座的上端面中心位置设有一开孔，探头基座的底面相对应于开孔位置设一凹槽，凹槽的直径大于开孔的直径，且凹槽与开孔相通；耐高压排水杆的一端插设并固定在该开孔中，凹槽内安装有支撑垫，支撑垫贴住耐高压排水杆插设在开孔中的一端；支撑垫的下方设有过滤网；一滤网螺纹盖板设在凹槽的底面，通过滤网螺纹盖板的旋紧挤压使支撑垫和过滤网连接；支撑垫和滤网螺纹盖板的中心位置设有开孔，开孔的直径与耐高压排水杆内径相等，且支撑垫、滤网螺纹盖板和耐高压排水杆内径处于一条直线上。

说明书

技术领域

本发明涉及一种可测量饱水泥岩高压排水条件下岩石物性参数实验 探头。

背景技术

地下泥岩层不仅仅会作为油、气、水等资源的盖层，还经常作为这些 资源的储层，因此研究泥岩含流体后的物理性质非常重要。但目前实验室 用来测量饱和流体岩石高压排水条件下物性参数的探头只能测量干泥岩 或者含气泥岩，如果测量饱水泥岩高压排水条件下岩石物性参数将会遇到 以下问题：

一是泥岩样品泥质含量太高，饱水后进行高压实验时，会因为高压力 的挤压而从探头排水管道进入实验管道，从而造成探头排水管道及实验管 道的严重堵塞，清理起来非常困难，甚至需要更换新的探头和实验管道， 造成严重浪费；

二是泥质被挤入管道太多后会使得样品彻底变形，一次实验完成后样 品就会作废，不能对其开展进一步的测量研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测量饱水泥岩高压排水条件下岩石物性 参数实验探头，该探头可以在泥岩完全饱水后对其进行高压排水条件下岩 石物性参数实验测试，并能保证泥质不会堵塞实验管道，而且实验样品不 会被破坏。

为实现上述目的，本发明提供的测量饱水泥岩高压排水条件下岩石物 性参数实验探头，其结构为：

探头基座的上端面中心位置设有一开孔，探头基座的底面相对应于开 孔位置设一凹槽，凹槽的直径大于开孔的直径，且凹槽与开孔相通；

耐高压排水杆的一端插设并固定在该开孔中，凹槽内安装有支撑垫， 支撑垫贴住耐高压排水杆插设在开孔中的一端；

支撑垫的下方设有过滤网；

一滤网螺纹盖板设在凹槽的底面，通过滤网螺纹盖板的旋紧挤压使支 撑垫和过滤网连接；

支撑垫和滤网螺纹盖板的中心位置设有开孔，开孔的直径与耐高压排 水杆内径相等，且支撑垫、滤网螺纹盖板和耐高压排水杆内径处于一条直 线上。

所述的测量饱水泥岩高压排水条件下岩石物性参数实验探头中，探头 基座的开孔直径与耐高压排水杆外径相同，耐高压排水杆焊接在探头基座 的开孔中。

所述的测量饱水泥岩高压排水条件下岩石物性参数实验探头中，凹槽 的底面设有螺纹，与滤网螺纹盖板相螺合。

所述的测量饱水泥岩高压排水条件下岩石物性参数实验探头中，过滤 网是一套具有不同材质和不同孔目数的过滤网，根据泥岩样品的实际情况 选择不同的过滤网。

本发明的测量饱水泥岩高压排水条件下岩石物性参数实验探头，可以 在泥岩完全饱水后对其进行高压排水条件下岩石物性参数实验测试，并能 保证泥质不会堵塞实验管道，样品不会被破坏，从而可对泥岩样品进行多 次实验研究，解决了目前测量饱水泥岩高压排水条件下岩石物性参数遇到 的难题。另外，本发明的探头拆装简单，可以根据泥岩样品的实际情况随 时更换不同材质或者不同孔目数的过滤网，也可以同时叠加几层过滤网使 用，大大提高了科研效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

附图中主要组件符号说明：

1-耐高压排水杆，2-焊接倒口，3-探头基座，4-支撑垫，5-过滤网，6- 滤网螺纹盖板。

具体实施方式

本发明的测量饱水泥岩高压排水条件下岩石物性参数实验探头，由耐 高压排水杆、探头基座、支撑垫、过滤网、滤网螺纹盖板等部分组成。探 头基座上方中心位置开孔，开孔直径与耐高压排水杆外径相同，耐高压排 水杆穿过开孔并焊接在探头基座上；探头基座的底面中心位置开凹槽，凹 槽直径大于上端面的开孔直径，高度至耐高压排水杆下端，凹槽下端攻丝 用于安装滤网螺纹盖板，凹槽内由上至下安装支撑垫、过滤网和滤网螺纹 盖板，通过滤网螺纹盖板的旋紧挤压使支撑垫、过滤网和滤网螺纹盖板紧 密连接；支撑垫和滤网螺纹盖板的中心位置开孔，开孔直径与耐高压排水 杆内径相等；探头配置一套不同材质、不同孔目数的过滤网，实验时可以 根据泥岩样品的实际情况选择不同的过滤网，或者可以将几层过滤网叠加 在一起使用；耐高压排水杆、支撑垫开孔及滤网螺纹盖板开孔在一条直线 上，支撑垫具有弹性，上方紧密平整地贴住探头槽上方，下方紧紧顶住过 滤网与滤网螺纹盖板贴合在一起，提高了滤网螺纹盖板的密封性。

以下结合附图对本发明作详细说明。

请结合图1。本发明的探头结构是，探头基座3上方中心位置开孔， 开孔直径与耐高压排水杆1外径相同，耐高压排水杆1穿过开孔并焊接在 探头基座3上，为稳固起见，在耐高压排水杆1和探头基座3之间形成一 焊接倒口2。探头基座3下方中心位置开凹槽，凹槽直径大于上端开孔直 径，高度至耐高压排水杆1下端，凹槽下端攻丝用于安装滤网螺纹盖板6， 凹槽内由上至下安装支撑垫4、过滤网5和滤网螺纹盖板6，通过滤网螺 纹盖板6的旋紧挤压使支撑垫4、过滤网5和滤网螺纹盖板6紧密连接； 支撑垫4和滤网螺纹盖板6的中心位置开孔，开孔直径与耐高压排水杆内 径1相等；探头配置一套不同材质、不同孔目数的过滤网，实验时可以根 据泥岩样品的实际情况选择不同的过滤网，或者可以将几层过滤网叠加在 一起使用；耐高压排水杆1、支撑垫4开孔及滤网螺纹盖板6开孔在一条 直线上，支撑垫4具有弹性，上方紧密平整地贴住探头槽上方，下方紧紧 顶住过滤网5与滤网螺纹盖板6贴合在一起，提高了滤网螺纹盖板6的密 封性。进行饱水泥岩高压排水条件下岩石物性实验时，在压力作用下，样 品中的少量泥质和水进入滤网螺纹盖板6中心通道后，泥质被过滤网5挡 住，水经过滤网5过滤后通过支撑垫4中心通道到达耐高压排水杆1，最 后通过耐高压排水杆1排出。实验完成后，可将水从耐高压排水杆1反向 注入，冲洗残留在过滤网5下端面和滤网螺纹盖板6通道里面的少量泥质， 以保持排水通道的清洁及畅通。这种探头结构可保证饱水泥岩样品在高压 排水条件岩石物性实验中泥质不会堵塞实验管道，样品不会被破坏，从而 可对泥岩样品进行多次实验研究。