浅析一种岩心分割台的设计

明晓峰

【摘 要】油气勘探过程中，钻井取心是石油地质工作者的一项重要工作，取芯是为了通过对所取岩心的地表研究分析，判断地下油层或者地质构造的情况，为下一步的继续开发积累一手的地质资料。岩心是取得油层物性、油层含油气水情况，油田开发效果等工作的直接物性资料。岩心在地面上出筒后，石油地质人员就要进行一系列的岩心整理和描述工作，将岩心分段劈裂是其中的重要一项操作。本文探讨的就是，如何创新设计岩心的劈割设备问题。

【关键词】岩心；整理；劈割；分段；劈裂

一、引言

现场常规操作模式下，在岩心整理的分段劈裂过程中通常需要两个到三个人的协作配合，其中，一个人负责挑选和丈量圆柱形的岩心，另一人带上手套将劈刀在岩心柱面上放正握稳，第三个人裸手举锤砸击劈刀将岩心劈开。有选择性的，岩心的劈裂分为纵向和横向两种方式，即横隔柱面和顺延柱面，两种劈割操作并没有根本区别，只是劈刀的横向和纵向摆放问题。在劈心的过程中，需要每个人的步骤操作步骤协调把握。握刀人握刀的力度要求不能太紧也不能太松，太紧了容易把刀锤偏而且会导致握刀人手腕扭伤；太松则容易将刀砸飞，对周围人员造成安全危害，同时，握偏了则会损坏岩心。持锤人不能带手套而且要有一定的用锤技巧，持锤人要和握刀人成直角站立，不能和握刀人成一直线，否则会伤害到握刀人；持锤人砸锤要有技巧，用力太大或太小都不行，用力太大会砸碎岩心，用力太小则砸不开岩心，所以要有一定的经验。在全程工作中，第三个人则会受到握刀人和持锤人的操作影响。这种劈心方式只是简单的将岩心劈开，而要对挑选岩心进行固定尺寸位置的分割，上述方法则无法完成操作。所以，传统的岩心劈割方式方法是存在诸多问题的，而要想解决这些问题就必须从劈心设备设施上考虑进行创新解决。

二、传统岩心劈割过程中存在的问题

原始的劈心工具组合包括劈心座、劈刀和大锤。基本劈心程序是：挑取需要劈割的岩心-将岩心放在劈心座的凹槽内-手握劈刀放置在岩心上-举锤砸击劈刀将柱状岩心劈开。这种劈心操作存在着以下几个方面的问题：

① 参与操作的人员多，操作步骤繁琐，无法有效地节省人力资源；

② 操作人员及交叉作业人员的安全受到威胁，不符合安全作业标准的要求；

③ 岩心的劈裂分割质量无法保证，降低了整体工作质量；

④ 工具原始简陋，“低、老、坏”现象没有解决；

⑤ 无安全保障，影响了操作人员的工作积极性；

⑥ 岩心分割不科学，为后续分析流程工作造成影响；

⑦ 操作人员的劳动强度大，不利于职业健康保护；

⑧ 无法实现固定长度的精确劈割。

通过对以上几项存在问题的分析，从中找出主要原因那就是劈心设备工具的问题，是劈心工具决定了其操作方式，要想解决设备工具就必须对工具进行创新设计。

三、劈心工具的创新设计

创新设计劈心工具必须从以上存在的问题分析着手，而问题的关键就在于劈心座，所以，必须将劈心座进行创新设计。

（一）劈心座的组合设计

劈心座通体外形呈U-型，主要组成部分有：

① U-型劈心座。劈心座呈U-型，以整体设计长1000mm为例，优选材质壁厚15mm，U-型槽深50～70mm，槽宽125～155mm；

② 刻度尺。在U-型槽的两侧臂面上作起始0.00mm至1000.00mm溶蚀刻度条，荧光显影，三色标识，每隔100mm作一长标识，红色，标线高15mm；每隔50mm作一短标识，绿色，标线高10mm；毫米级标识用黑色，标线高5mm。U-型槽两侧臂的刻度呈反方向，即从同一方向看一侧为0.00mm-1000.00mm刻度，另一侧则为1000.00mm-0.00mm；

③ 侧滑道。在U-型槽的上缘两侧各平行布置一个G-型滑道，用来作為劈刀沿溶蚀刻度运行的轨道；

④ 劈刀竖滑道。竖滑道用来运行劈刀，垂直于侧滑道两侧，滑道高200mm，道宽10mm，劈刀可在竖滑道内垂直运行，无缝无阻；

⑤ 劈刀。长方体，劈刀宽120mm，高20mm，在竖滑道内可无缝无阻垂直运行，劈刀的下缘为尖刃。劈刀的上缘中间位置设置锤块，用来承受锤头的冲击力，圆柱体或长方体，以适应劈刀上缘尺寸为准；

⑥ U-型竖滑道。在U-型槽两头的居中位置设置竖滑道，用来承托竖切道，深100mm，宽15mm，中通；

⑦ 竖切道。竖切道的两端有固定棒，固定棒可无缝无阻地穿过U-型竖滑道。竖切道长1000mm，厚10mm，劈刀固定在中间位置；

⑧ 移动手柄。在U-型不锈钢体的一端中上部位安置移动手柄，长1010mm，柱体，直径10mm，可折叠坐落在两一端固定卡中；

⑨ 滑轮。滑轮用来滑动整体，便于转换工作场地，在本体的两端平均设置4个。在移动手柄的牵引下，刻度式岩心分割台整体可在自由运动。

（二）劈心座组合设计所解决的问题

通过上述设计，常规岩心存在的劈割问题得到了解决，并创造了积极优点：

① 参与操作的人员减少，仅需一人即可完成整个操作流程，有效地节省了人力资源；

② 操作人员及交叉作业人员的安全得到保障，符合安全作业标准的要求；

③ 岩心的劈裂分割质量有保证，提升了整体工作质量；

④ 摈弃了原始简陋的操作工具，“低、老、坏”现象得以解决；

⑤ 建立了安全保障，维护了操作人员的工作积极性；

⑥ 岩心分割科学合理，为后续分析流程工作创造了积极条件；

⑦ 降低了操作人员的劳动强度，支持了职业健康保护；

四、结论

创新是企业发展的不竭动力，只有创新才能从根本上解决长期存在的问题。在本创新实例中，从岩心劈割工具的创新设计到应用验证就是一个创新的过程，不仅提升了工作效率，而且维护了操作人员的安全和健康利益，是一个典型的实用型创新案例。