一种核磁共振测井仪的刻度装置的制作方法

1.本实用新型属于石油测井仪器刻度领域，具体涉及一种核磁共振测井仪的刻度装置。


背景技术：

2.传统的核磁共振测井仪一般在充满cuso4溶液的环境中进行仪器单点刻度，即通过采集刻度环境下t2谱获取含水饱和度100％时的t2谱面积，并与含水饱和度0％时的t2谱面积理论值0建立t2谱面积与含水饱和度之间的转换方程，来实现核磁共振测井仪的刻度。这种刻度以刻度水箱应用较多。
3.而现有的核磁共振测井仪刻度装置除了要求能进行100％孔隙度刻度外，也需要进行多点刻度，但现有刻度装置通常为较大的刻度筒或者是刻度井。建造刻度井时间周期长，费用高，而且寻找天然岩石的时间长，寻找难度大。有些刻度筒类型的装置在装卸岩性介质时，操作往往比较繁琐，效率低下。
4.针对这些问题，公开号为cn110761783a提出了一种随钻核磁测井仪刻度装置，整个装置可以在不移动随钻核磁共振测井仪的情况下，直接组装到随钻核磁共振测井仪上执行刻度，该刻度装置可实现刻度溶液的循环，更接近实际测量时的工作状态；该刻度装置可在完全屏蔽的状态下更换刻度介质，以便核磁共振测井仪进行多点刻度，水箱包括有内层屏蔽层、外层屏蔽层，具有双重屏蔽作用，可完全屏蔽周边磁场；其安装周期短、费用低，且其灵活性好、磁场屏蔽性好，能实际模拟实际工作时液态流动的工况。公开号为cn105201495a提出了一种多维核磁共振测井仪的刻度装置，该刻度装置增加了空间维度，实现了对多维核磁共振测井仪的不同种刻度溶液的刻度，提高了多维核磁共振测井仪的刻度效率。公开号为cn111963160a提出了一种便携式核磁共振测井刻度用装置及快速刻度方法，采用等模拟岩石骨架介质、地下流体介质作为标准块，具有便携式特点，实现测井现场仪器的刻度等好处。
5.现有技术中，公开号为cn110761783a和公开号为cn105201495a的主要特点是刻度100％孔隙度环境，还能够实现溶液循环、同时进行多种刻度溶液的多维度刻度，无法进行多点刻度；公开号为cn111963160a的核心是便携方便，可以模拟100％孔隙度环境和多点刻度，但是需要现场组装并实验密封性能，对结构的设计要求较高，采用的标准岩样为方便运输和安装，必然受到体积的影响，难以刻度大探测距离(较大体积岩样)的仪器。
6.为了实现大探测距离仪器刻度，需要选用较大体积的岩样为刻度对象，但是，大体积岩样重量大，不仅需要承载部件的强度大，还要实现良好的密封，采用普通的螺纹结构无法实现。类似于化学领域中，同样是合成一种产品，在实验室内进行的小型实验与产品中试的过程却完全不同，需要进行针对性的配套设备和工艺。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是提供一种核磁共振测井仪的刻度装置，同时实现100％孔隙
度环境刻度和多点刻度，根据需要可更换不同刻度溶液，还能在一件刻度装置上实现两种岩样不同孔隙度的刻度，并配合上方的100％孔隙度空间进行对比刻度，解决由于刻度装置原因造成的零基准误差问题(无法进行100％孔隙度与大尺寸岩样孔隙度同时刻度)，同时克服现有移动式刻度装置难以刻度大探测距离的难题。
8.本实用新型采取的技术方案是：
9.一种核磁共振测井仪的刻度装置，包括贯通的内管，在内管两端设有刻度筒顶盖，在内管中部设有左隔板和右隔板，在刻度筒顶盖、左隔板和右隔板外侧设有刻度筒，在刻度筒上部设有进液口和排气孔，在刻度筒下部设有排液口；在左隔板和右隔板之间设有至少两个岩样，各岩样之间设有隔离板。
10.内管作用是承载各组成零件，同时使被刻度仪器从其中心通过；设置进液口和排液口，用于循环刻度溶液；排气孔是使刻度溶液充分充满刻度装置，同时可以外接透明管路显示液面位置；左隔板和右隔板之间放置多种组合的岩样，可同时模拟不同孔隙度刻度；各岩样与隔离板在安装前使用环氧胶彼此粘结固定，安装时整体推进刻度筒。刻度筒与两个刻度筒顶盖、左隔板、右隔板形成一个承载系统，满足支撑500kg以上、直径1m的岩样重量。
11.进一步的，所述刻度筒和内管均由无磁的玻璃纤维增强复合材料制成，在刻度筒外壁及刻度筒顶盖端面包覆有用于屏蔽外界干扰信号的紫铜板；所述玻璃纤维增强复合材料由玻璃纤维与玄武岩纤维按照1:1的比例构成。
12.进一步的，在刻度筒下方设有移动支架，在刻度筒与移动支架之间设有硅胶垫(起到减震作用)。
13.进一步的，所述移动支架上部有吊耳、底部有滚轮(方便长途运输和室内移动)，整体采用铝型材焊接加工而成(有可靠的支撑作用)，无磁。
14.进一步的，在移动支架上设有固定箍，固定箍套设在刻度筒最外侧；固定箍由铝合金加工而成，无磁(用螺栓与移动支架连接固定，起到压紧刻度筒的作用)。
15.进一步的，所述左隔板和右隔板均与刻度筒通过环氧结构胶固定连接；其中，右隔板与内管通过固定环组件连接；
16.所述固定环组件由固定环本体和6～10个固定键组成；所述固定环本体包括安装窗口和键槽仓，键槽仓的尺寸与固定键相匹配；对应地，在内管外表面开设有沿圆周方向的条形槽，条形槽的尺寸和位置与键槽仓相对应。
17.安装时，将其中一个固定键推入安装窗口，采用一字头螺丝刀或其他工具，将该固定键移动进入键槽仓与内条形槽共同形成的空间内，之后采用同样的方式，将剩下的所有固定键全部装入，最后用环氧结构胶封闭安装窗口，环氧结构胶凝固后安装完成。固定环组件能有效的限制两个岩样沿轴向移动。
18.进一步的，所述左隔板和右隔板的结构相同，左隔板沿圆周设有数个半圆孔以及数个圆形孔；在左隔板下部设有条形槽，所述隔离板与条形槽镶嵌连接；在左隔板中心设有六方孔；
19.在内管上设有一号凸台，一号凸台上设有数个键条，在一号凸台一侧套设挡环，挡环上设有六方凸起，六方凸起与六方孔相互配合；在六方凸起内侧设有数量与键条匹配的键槽。
20.半圆孔以及圆形孔是为了刻度溶液的流动，在左隔板和右隔板边缘与刻度筒内壁
之间涂抹环氧结构胶进行固定时，半圆孔还能起到方便涂胶的作用。
21.先将键条固定在一号凸台上，套上挡环，并将键槽卡在键条上，再套上左隔板，使得左隔板的六方孔卡在六方凸起上，将左隔板固定稳定。之后在隔板和右隔板边缘与刻度筒内壁之间涂抹环氧结构胶。
22.键条限制了挡环无法在一号凸台或者说内管上转动，也就限制了左隔板和右隔板在内管上转动，而隔离板正好与左隔板和右隔板固定，进而，限制了隔离板和岩样的位置。
23.进一步的，在内管上固定有二号凸台，二号凸台外侧设有定位环，内管与定位环之间设有o形圈(起到径向密封作用)；所述刻度筒顶盖设置在定位环外侧，在刻度筒顶盖与定位环之间设有硅胶密封垫(起到端面密封作用)，刻度筒顶盖外侧设有紧固法兰盘，紧固法兰盘与内管螺纹连接；所述刻度筒顶盖与刻度筒之间设有环形密封垫(起到径向密封)，在刻度筒顶盖与刻度筒连接安装好之后，再采用环氧结构胶粘接。
24.二号凸台限制定位环移动，再结合紧固法兰盘对刻度筒顶盖进行固定，设置的o形圈、硅胶密封垫、环形密封垫进行密封。
25.进一步的，在进液口设置有采用分散导流结构的进液组件(该组件更有效地使刻度溶液浓度分布均匀，采用非金属件加工，无磁)，该分散导流结构是指在进液口内设置带有数排出液孔的细管。
26.本实用新型的有益效果：
27.1)本实用新型采用无磁的玻璃纤维增强复合材料制成内管和刻度筒，形成具有高强度的基础部件，再通过刻度筒与两个刻度筒顶盖、左隔板、右隔板形成一个承载系统，满足支撑500kg以上、直径1m的岩样重量，实现大尺寸岩样刻度的承载需求，从材料的改进、密封结构的配合，都是为了实现承载大尺寸较大重量岩样进行的准备；
28.2)在刻度筒下方设置至少两种孔隙度岩样、上方循环刻度溶液进行100％孔隙度刻度，实现了在一件刻度装置上能同时进行100％孔隙度刻度和多种孔隙度级别的大尺寸岩样的刻度，取得数据后，与仪器出厂数据作对比，得出误差曲线进行修正，解决了目前的刻度装置无法统一零基准而带来误差的问题，也克服了现有移动式刻度装置难以刻度大探测距离的难题；还可根据需要更换不同刻度溶液；
29.3)为了配合大尺寸岩样刻度，还使用了特殊键连接方式以及多种密封垫、结构胶等进行固定、密封。本技术采用键连接方式的优点：
①
质量大的岩样材料在公路运输中会存在较大的运动惯性冲击，在复合材料中普通螺纹结构强度不如固定键结构可靠；
②
在安装固定环组件时，刻度筒内部空间狭小，使用扳手类工具安装回转半径不够，选用敲击安装，又会给复合材料内管结构带来内部损伤，内管是刻度装置核心零件，受力复杂，在刻度时不能有微小的裂纹，否则液体会渗出；
③
螺纹加工都会有误差，理论讲，公母螺纹配合仅是线接触，压强较大，螺纹根部又是应力集中点，容易破坏结构强度，而采用环形槽，深度有限，因为对键来说，槽不是越深越好，加之槽底倒圆和树脂胶填充，可以减少应力集中，且是面与面接触，压强较小，更加可靠；树脂胶填充从放入键时开始，树脂胶双组分，凝固时间可控，它将填充每个键与键、键与槽之间缝隙，固化后强度高。
附图说明
30.图1是本实用新型刻度筒沿隔离板剖面图；
31.图2是本实用新型整体结构正视图；
32.图3是固定环组件截面图(安装了一个固定键的示意图)；
33.图4是固定环本体结构示意图；
34.图5是固定环组件截面图(固定键全部安装后的示意图)；
35.图6是刻度筒横截面图(沿左隔板)；
36.图7是左隔板与内管连接方式图(左图为剖面图，右图为立体图)；
37.图8是图7中剖面图的放大图；
38.图9是挡环结构示意图；
39.图10是挡环与内管连接图(左图为只安装了挡环、右图为进一步连接左隔板的示意图)；
40.图11是刻度筒顶盖与内管连接示意图；
41.图12是分散导流结构示意图。
42.图中，1、内管，2、刻度筒顶盖，3、左隔板，31、半圆孔，32、圆形孔，33、条形槽，4、刻度筒，5、进液口，6、排气孔，7、排液口，8、岩样，9、隔离板，10、右隔板，11、移动支架，12、固定箍，13、固定环组件，131、固定环本体，132、固定键，1311、安装窗口，1312、键槽仓，14、一号凸台，15、键条，16、挡环，161、六方凸起，162、键槽，17、二号凸台，18、定位环，19、紧固法兰盘。
具体实施方式
43.如图1～12所示，一种核磁共振测井仪的刻度装置，包括贯通的内管1，在内管1两端设有刻度筒顶盖2，在内管1中部设有左隔板3和右隔板10，在刻度筒顶盖2、左隔板3和右隔板10外侧设有刻度筒4，在刻度筒4上部设有进液口5和排气孔6，在刻度筒4下部设有排液口7；在左隔板3和右隔板10之间设有至少两个岩样8，各岩样8之间设有隔离板9。
44.内管1作用是承载各组成零件，同时使被刻度仪器从其中心通过；设置进液口5和排液口7，用于循环刻度溶液；排气孔6是使刻度溶液充分充满刻度装置，同时可以外接透明管路显示液面位置；左隔板3和右隔板10之间放置多种组合的岩样，可同时模拟不同孔隙度刻度；各岩样8与隔离板9在安装前使用环氧胶彼此粘结固定，安装时整体推进刻度筒4。刻度筒4与两个刻度筒顶盖2、左隔板3、右隔板10形成一个承载系统，满足支撑500kg以上、直径1m的岩样重量。
45.所述刻度筒4和内管1均由无磁的玻璃纤维增强复合材料制成，在刻度筒4外壁及刻度筒顶盖2端面包覆有用于屏蔽外界干扰信号的紫铜板；所述玻璃纤维增强复合材料由玻璃纤维与玄武岩纤维按照1:1的比例构成。
46.在刻度筒4下方设有移动支架11，在刻度筒4与移动支架11之间设有硅胶垫(起到减震作用)。所述移动支架11上部有吊耳、底部有滚轮(方便长途运输和室内移动)，整体采用铝型材焊接加工而成(有可靠的支撑作用)，无磁。在移动支架11上设有固定箍12，固定箍12套设在刻度筒4最外侧；固定箍12由铝合金加工而成，无磁(用螺栓与移动支架连接固定，起到压紧刻度筒的作用)。
47.所述左隔板3和右隔板10均与刻度筒4通过环氧结构胶固定连接；其中，右隔板10与内管1通过固定环组件13连接；所述固定环组件13由固定环本体131和6～10个固定键132
组成；所述固定环本体131包括安装窗口1311和键槽仓1312，键槽仓1312的尺寸与固定键132相匹配；对应地，在内管1外表面开设有沿圆周方向的条形槽，条形槽的尺寸和位置与键槽仓1312相对应。
48.安装时，将其中一个固定键132推入安装窗口1311，采用一字头螺丝刀或其他工具，将该固定键132移动进入键槽仓1312与内条形槽共同形成的空间内，之后采用同样的方式，将剩下的所有固定键132全部装入，最后用环氧结构胶封闭安装窗口1311，环氧结构胶凝固后安装完成。固定环组件13能有效的限制两个岩样8沿轴向移动。
49.所述左隔板3和右隔板10的结构相同，左隔板3沿圆周设有数个半圆孔31以及数个圆形孔32；在左隔板3下部设有条形槽33，所述隔离板9与条形槽33镶嵌连接；在左隔板3中心设有六方孔；在内管1上设有一号凸台14，一号凸台14上设有数个键条15，在一号凸台14一侧套设挡环16，挡环16上设有六方凸起161，六方凸起161与六方孔相互配合；在六方凸起161内侧设有数量与键条15匹配的键槽162。
50.半圆孔31以及圆形孔32是为了刻度溶液的流动，在左隔板3和右隔板10边缘与刻度筒4内壁之间涂抹环氧结构胶进行固定时，半圆孔31还能起到方便涂胶的作用。
51.先将键条15固定在一号凸台14上，套上挡环16，并将键槽162卡在键条15上，再套上左隔板3，使得左隔板3的六方孔卡在六方凸起161上，将左隔板3固定稳定。之后在隔板3和右隔板10边缘与刻度筒4内壁之间涂抹环氧结构胶。
52.键条15限制了挡环16无法在一号凸台14或者说内管1上转动，也就限制了左隔板3和右隔板10在内管1上转动，而隔离板9正好与左隔板3和右隔板10固定，进而，限制了隔离板9和岩样8的位置。
53.在内管1上固定有二号凸台17，二号凸台17外侧设有定位环18，内管1与定位环18之间设有o形圈(起到径向密封作用)；所述刻度筒顶盖2设置在定位环18外侧，在刻度筒顶盖2与定位环18之间设有硅胶密封垫(起到端面密封作用)，刻度筒顶盖2外侧设有紧固法兰盘19，紧固法兰盘19与内管1螺纹连接；所述刻度筒顶盖2与刻度筒4之间设有环形密封垫(起到径向密封)，在刻度筒顶盖2与刻度筒4连接安装好之后，再采用环氧结构胶粘接。
54.二号凸台17限制定位环18移动，再结合紧固法兰盘19对刻度筒顶盖2进行固定，设置的o形圈、硅胶密封垫、环形密封垫进行密封。
55.在进液口5设置有采用分散导流结构的进液组件(该组件更有效地使刻度溶液浓度分布均匀，采用非金属件加工，无磁)，该分散导流结构是指在进液口5内设置带有数排出液孔的细管。
56.整个刻度筒结构安装完成后，保持自然重力状态下，吊带起吊安装在仪器可移动支架上。