[實用新型]一種脈沖水力壓裂改造頁巖儲層的實驗裝置

有效

• 申請號: 201320216243.X
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN203191270U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 陸朝暉;賀培;程禮軍;劉俊峰;李紅英;謝慶明;鄧智
• 申請（專利權）人: 重慶地質礦產研究院
• 主分類號: G01N3/36
• 分類號: G01N3/36;G01N15/08
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

1.一種脈沖水力壓裂改造頁巖氣儲層的實驗裝置，包括脈沖發生與控制系統、三軸應力加載裝置、裂縫監測裝置和滲透率測定系統；其特征在于：

?所述三軸應力加載裝置由巖心夾持器和軸向壓力和徑向壓力加載系統組成；所述巖心夾持器包括上鋼座（16）、下鋼座（18）和徑向夾持件（17），所述徑向夾持件（17）圍成筒狀，向夾持于筒內的巖心試件傳遞徑向力，上鋼座（16）和下鋼座（18）分別位于徑向夾持件上下兩端，向巖心試件傳遞軸向力；所述上鋼座（16）和下鋼座（18）均有中心孔，與巖心試件的巖心中心孔相互連通；所述軸向壓力和徑向壓力加載系統是通過加載終端作用于徑向夾持件（17）、上鋼座（16）和下鋼座（18），提供加載的圍壓和軸向壓力；

所述脈沖發生與控制系統包括壓裂液池（1）、高壓泵（2）、節流閥（3）、溢流閥（12）、水力脈沖生成裝置（4）、壓力傳感器（10）、數據采集系統（9）；巖心夾持器的上下兩端，即上鋼座（16）和下鋼座（18）的中心孔分別通過管道連接節流閥（3）和溢流閥（12），進液管從壓裂液池接出，通過高壓泵（2）、第一開關閥（15）連接節流閥（3）進口，出液管從溢流閥（12）出口接至壓裂液池（1），形成液流循環；從壓裂液池（1）接有一分支管路至高壓泵（2）和第一開關閥（15）之間的管路，并在所述分支管路上安裝第二開關閥（14）；所述水力脈沖生成裝置（4）安裝在上鋼座（16）的中心孔出口位置；所述壓力傳感器（10）內置于下鋼座（18）中，通過信號線連接外部的數據采集系統（9）；

所述裂縫監測裝置采用聲發射信號采集器（8），通過信號線連接安裝在巖心夾持器上的聲發射傳感器（20），其輸出信號連接至數據采集系統（9）；

所述滲透率測定系統包括截止閥（21）、調壓閥（22）、流量計（23）、壓力計（24）和氣源（19），氣源（19）的輸氣管路連接調壓閥（22）、流量計（23）、壓力計（24），并由巖心夾持器的一端的管道接入，將氣體輸入巖心試件，氣體壓力由調壓閥（22）控制，截止閥（21）安裝在由巖心夾持器另一端的管道上。

2.根據權利要求1所述的脈沖水力壓裂改造頁巖氣儲層的實驗裝置，其特征在于：還包括有墊圈（6），其固定在巖心試件的上、下兩端與上鋼座（16）、下鋼座（18）之間。

3.根據權利要求2所述的脈沖水力壓裂改造頁巖氣儲層的實驗裝置，其特征在于：所述墊圈（6）由環氧樹脂膠結層（5）膠結固定。

4.根據權利要求2或3所述的脈沖水力壓裂改造頁巖氣儲層的實驗裝置，其特征在于：墊圈（6）的中心孔位置有凸起的嵌入部，嵌入巖心試件的巖心中心孔（13）。

5.根據權利要求2或3所述的脈沖水力壓裂改造頁巖氣儲層的實驗裝置，其特征在于所在下鋼座（18）的中心孔出口至溢流閥（12）之間的管路上安裝有過濾裝置（11）。

6.根據權利要求2或3所述的脈沖水力壓裂改造頁巖氣儲層的實驗裝置，其特征在于：所述巖心夾持器兩端的管道是通過快換接頭與滲透率測定系統或脈沖發生與控制系統連接的。