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原文传递砾岩胶结强度测试装置及方法

专利名称：	砾岩胶结强度测试装置及方法
摘要：	本发明提供了一种砾岩胶结强度测试装置及方法，砾岩胶结强度测试装置包括：固定座，固定座包括第一安装面和与第一安装面相对设置的第二安装面；支撑组件，支撑组件设置在第一安装面上，支撑组件用于固定砾岩；测试组件，测试组件设置在第二安装面上，测试组件包括传感件和压头件，压头件设置在传感件背离第二安装面的一侧，压头件用于压设在砾岩上；其中，支撑组件的至少部分相对于固定座可移动地设置，以在砾岩相对于压头件移动时，使传感件获取压头件作用于砾岩上的实时压力值。本发明的砾岩胶结强度测试装置解决了现有技术中的砾岩胶结强度测试较为复杂的问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国石油天然气股份有限公司
发明人：	宫兆波;申颖浩;王小琼;寇根;周伟;周波;郝红永;葛洪魁;王剑波;唐红娇;梁宝兴
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-12-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910369299.0
公开号：	CN110618091A
代理机构：	北京康信知识产权代理有限责任公司
代理人：	韩建伟
分类号：	G01N19/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N19
申请人地址：	100007 北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦
主权项：	1.一种砾岩胶结强度测试装置，其特征在于，所述砾岩胶结强度测试装置包括：固定座(10)，所述固定座(10)包括第一安装面(11)和与所述第一安装面(11)相对设置的第二安装面(12)；支撑组件(20)，所述支撑组件(20)设置在所述第一安装面(11)上，所述支撑组件(20)用于固定砾岩(30)；测试组件(40)，所述测试组件(40)设置在所述第二安装面(12)上，所述测试组件(40)包括传感件(41)和压头件(42)，所述压头件(42)设置在所述传感件(41)背离所述第二安装面(12)的一侧，所述压头件(42)用于压设在所述砾岩(30)上；其中，所述支撑组件(20)的至少部分相对于所述固定座(10)可移动地设置，以在所述砾岩(30)相对于所述压头件(42)移动时，使所述传感件(41)获取所述压头件(42)作用于所述砾岩(30)上的实时压力值。 2.根据权利要求1所述的砾岩胶结强度测试装置，其特征在于，所述支撑组件(20)的至少部分绕预设轴线可转动地设置，以调节所述压头件(42)与所述砾岩(30)的相对位置。 3.根据权利要求2所述的砾岩胶结强度测试装置，其特征在于，所述支撑组件(20)包括：平板(21)，所述平板(21)设置在所述第一安装面(11)上；滑板(22)，所述滑板(22)设置在所述平板(21)背离所述第一安装面(11)的一侧，所述滑板(22)相对于所述平板(21)可移动地设置；旋转台(23)，所述旋转台(23)用于支撑所述砾岩(30)，所述旋转台(23)设置在所述滑板(22)背离所述平板(21)的一侧，所述旋转台(23)相对于所述滑板(22)绕所述预设轴线可转动地设置；其中，所述压头件(42)位于所述旋转台(23)的上方。 4.根据权利要求3所述的砾岩胶结强度测试装置，其特征在于，所述支撑组件(20)包括：滑杆(24)，所述滑杆(24)设置在所述平板(21)上，所述滑板(22)可移动地设置在所述滑杆(24)上；驱动部(25)，所述驱动部(25)与所述滑板(22)驱动连接，以驱动所述滑板(22)沿所述滑杆(24)移动。 5.根据权利要求4所述的砾岩胶结强度测试装置，其特征在于，所述平板(21)上设置有轴承(211)，所述滑板(22)上设置有螺杆孔(221)，所述螺杆孔(221)与所述滑杆(24)的延伸方向相一致，所述驱动部(25)包括：螺杆(251)，所述螺杆(251)的一端穿过所述螺杆孔(221)后设置在所述轴承(211)内；马达(252)，所述马达(252)设置在所述固定座(10)上，所述马达(252)与所述螺杆(251)的另一端驱动连接，以在所述马达(252)驱动所述螺杆(251)转动时，使所述螺杆(251)驱动所述滑板(22)移动。 6.根据权利要求3所述的砾岩胶结强度测试装置，其特征在于，所述支撑组件(20)还包括：轴承部(26)，所述轴承部(26)设置在所述滑板(22)上；转轴，所述转轴的一端与所述旋转台(23)相连接，所述转轴的另一端设置在所述轴承部(26)上，以使所述旋转台(23)通过所述转轴和所述轴承部(26)相对于所述滑板(22)可转动地设置。 7.根据权利要求1至6中任一项所述的砾岩胶结强度测试装置，其特征在于，所述压头件(42)包括：调节头(43)，所述调节头(43)设置在所述传感件(41)上；压头棒(44)，所述压头棒(44)设置在所述调节头(43)背离所述传感件(41)的一侧，所述压头棒(44)用于压设在所述砾岩(30)上；其中，所述压头棒(44)为至少两个，至少两个所述压头棒(44)间隔地设置在所述调节头(43)上。 8.根据权利要求7所述的砾岩胶结强度测试装置，其特征在于，所述压头棒(44)为两个，所述调节头(43)包括：外套筒(45)，所述外套筒(45)设置在所述传感件(41)上；内套筒(46)，所述内套筒(46)设置在所述外套筒(45)内，所述内套筒(46)相对于所述外套筒(45)可移动地设置；上压块(47)，所述上压块(47)设置在所述外套筒(45)内，所述上压块(47)成对设置，成对的两个所述上压块(47)相对设置，两个所述压头棒(44)分别一一相对应地设置在两个所述上压块(47)上；其中，所述内套筒(46)与两个所述上压块(47)均驱动连接，以在所述内套筒(46)驱动两个所述上压块(47)相向移动时，使两个所述压头棒(44)之间的距离减小。 9.根据权利要求8所述的砾岩胶结强度测试装置，其特征在于，所述调节头(43)还包括：锁定套筒(49)，所述锁定套筒(49)设置在所述内套筒(46)内，所述锁定套筒(49)相对于所述内套筒(46)可移动地设置；下压块(48)，所述下压块(48)设置在所述外套筒(45)内，所述下压块(48)成对设置，成对的两个所述下压块(48)相对设置，成对的两个所述上压块(47)和成对的两个所述下压块(48)沿所述外套筒(45)的周向方向交错设置，所述压头棒(44)固定在所述下压块(48)与所述上压块(47)之间；其中，所述锁定套筒(49)与两个所述下压块(48)均驱动连接，以在所述锁定套筒(49)驱动两个所述下压块(48)相向移动时，使两个所述压头棒(44)之间的距离增大。 10.根据权利要求9所述的砾岩胶结强度测试装置，其特征在于，所述上压块(47)与所述下压块(48)相接触，以在所述内套筒(46)驱动两个所述上压块(47)移动时，两个所述上压块(47)驱动两个所述下压块(48)相背移动，以使所述压头棒(44)固定在所述下压块(48)与所述上压块(47)之间；或，当所述锁定套筒(49)驱动两个所述下压块(48)移动时，两个所述下压块(48)驱动两个所述上压块(47)相背移动，以使所述压头棒(44)固定在所述下压块(48)与所述上压块(47)之间。 11.根据权利要求10所述的砾岩胶结强度测试装置，其特征在于，两个所述下压块(48)形成支撑组，两个所述上压块(47)均设置在所述支撑组上，且间隔地设置在所述支撑组的两侧；其中，所述下压块(48)的部分段体夹设在两个所述上压块(47)之间，所述上压块(47)的部分段体夹设在两个所述下压块(48)之间。 12.根据权利要求9所述的砾岩胶结强度测试装置，其特征在于，所述内套筒(46)为圆筒，所述内套筒(46)与所述外套筒(45)螺纹连接，所述内套筒(46)远离所述内套筒(46)的筒口的一端具有第一锥形孔(461)，所述上压块(47)的外表面具有第一弧形面(474)，所述第一锥形孔(461)的延伸方向与所述第一弧形面(474)的延伸方向相一致，以在所述内套筒(46)相对于所述外套筒(45)转动时，所述第一锥形孔(461)的孔壁与所述第一弧形面(474)相接触并驱动两个所述上压块(47)相向移动。 13.根据权利要求12所述的砾岩胶结强度测试装置，其特征在于，所述锁定套筒(49)与所述内套筒(46)螺纹连接，所述锁定套筒(49)的筒腔为第二锥形孔(491)，所述下压块(48)远离所述第一弧形面(474)的外表面具有第二弧形面(484)，所述第二锥形孔(491)的延伸方向与所述第二弧形面(484)的延伸方向相一致，以在所述锁定套筒(49)相对于所述内套筒(46)转动时，所述第二锥形孔(491)的孔壁与所述第二弧形面(484)相接触并驱动两个所述下压块(48)相向移动；其中，所述第一锥形孔(461)的收缩方向与所述第二锥形孔(491)的收缩方向相反。 14.根据权利要求9所述的砾岩胶结强度测试装置，其特征在于，所述上压块(47)具有凹槽(475)，所述凹槽(475)的槽壁包括弧形壁(476)，所述下压块(48)具有第三弧形面(485)，所述压头棒(44)包括：锥形帽(441)，所述锥形帽(441)挂设在所述弧形壁(476)与所述第三弧形面(485)上；连杆(442)，所述锥形帽(441)设置在所述连杆(442)上，所述连杆(442)固定在所述凹槽(475)的槽壁与所述下压块(48)之间；压头尖(443)，所述压头尖(443)设置在所述连杆(442)远离所述锥形帽(441)的一端，所述压头尖(443)用于压设在所述砾岩(30)上。 15.根据权利要求9所述的砾岩胶结强度测试装置，其特征在于，所述上压块(47)的移动方向垂直于所述下压块(48)的移动方向，所述上压块(47)与所述下压块(48)同步移动；其中，所述上压块(47)上设置有导滑块(477)，所述外套筒(45)上设置有与所述导滑块(477)相适配的导滑槽(451)，所述导滑块(477)可移动地设置在所述导滑槽(451)内，以限制所述上压块(47)的移动方向。 16.根据权利要求1所述的砾岩胶结强度测试装置，其特征在于，所述测试组件(40)还包括：连接部(50)，所述连接部(50)的一端穿过所述第二安装面(12)后与所述传感件(41)相连接，所述连接部(50)相对于所述固定座(10)可移动地设置，以调节所述压头件(42)与所述砾岩(30)之间的距离。 17.一种砾岩胶结强度测试方法，其特征在于，应用于权利要求1至16中任一项所述的砾岩胶结强度测试装置，所述砾岩胶结强度测试方法包括：控制所述压头件(42)压设在所述砾岩(30)上；控制所述砾岩(30)移动预设距离，并获取所述压头件(42)作用于所述砾岩(30)上的实时压力值；确定从所述砾岩(30)上脱离的砾石(31)的胶结面积；基于所述实时压力值与所述胶结面积确定砾岩胶结强度。 18.根据权利要求17所述的砾岩胶结强度测试方法，其特征在于，所述砾岩胶结强度测试装置为权利要求8所述的砾岩胶结强度测试装置，在控制所述压头件(42)压设在所述砾岩(30)上之前，所述砾岩胶结强度测试方法还包括：控制所述支撑组件(20)的至少部分绕预设轴线转动，以使所述压头件(42)与砾石(31)和杂基(32)的胶结面相对齐；确定所述胶结面的曲率半径；根据所述曲率半径调节两个所述压头件(42)之间的距离小于2倍的所述曲率半径；控制所述压头件(42)压设在所述胶结面上。
所属类别：	发明专利