[實用新型]一種用于流體環境下可調距巖石雙扭實驗測試裝置

有效

• 申請號: 201621118330.1
• 申請日: 2016-10-13
• 公開（公告）號: CN206496986U
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 周義;閆偉;王孔陽;鄧金根;彭程;王厚東;汪衍剛;李明;孟范寶
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: G01N3/22
• 分類號: G01N3/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型公開了一種用于流體環境下可調距巖石雙扭實驗測試裝置。

背景技術

壓裂是一項有廣泛應用前景的油氣井增產措施，在石油資源日益緊缺的今天，運用壓裂技術開采低滲油氣藏或者進行老井改造提高產量是各大油田單位或石油公司的常用手段。如何評價儲層巖石的斷裂韌性以及巖石在流體作用下的裂紋擴展速度，對于優化壓裂液體系、提高縫網改造效率具有重要意義。

巖石的雙扭實驗是測定巖石裂縫擴展速度，斷裂韌性等巖石性質的關鍵實驗。目前測試裝置主要對空氣中的巖石樣品進行雙扭實驗測試，不能考慮流體性質、流體溫度對裂紋擴展的影響。對于液體環境下的巖石，通常用將巖石浸泡在液體中一段時間的處理方法，但在加載準備中，巖石將重新暴露在干燥環境下一段時間，并且室溫條件和地底千米溫度差距巨大，這必然對最終數據精度有一定的影響。

巖石樣品受限，尤其是井下巖心尺寸偏小，所能取得的巖心完整度和規則程度都相當程度的壓縮了實驗用標準巖樣的尺寸范圍，而實驗巖樣長寬比，厚度和尺寸的要求又對巖樣的制備有了更高的要求，巖樣不規范也是影響實驗結果精確性的重要因素之一。但為了取得巖石本身性質的有意義結果又需要對大量樣本進行測試。一般壓機進行雙扭實驗時，由于設備本性結構的限制，上下壓頭固定距離的設計也縮小了巖樣可加工尺寸范圍。

綜上所述，現在的巖石雙扭實驗研裝置存在如下問題：1)實驗本身不能模擬巖石在地層所處的液體環境；2)實驗本身不能模擬巖石在地層所處的溫度環境；3)實驗設備不能解決巖樣尺寸加工范圍窄問題，導致有相當部分的巖心無法運用，在鉆井取芯費時費力的前提下，造成巖心的浪費和成本的增高。

發明內容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種用于流體環境下可調距巖石雙扭實驗測試裝置，該裝置可以給浸泡巖石的液體加溫，同時可監測和調整液體溫度以達到貼近地層條件的目的，同時能調節液位，減少巖樣在浸泡后在空氣中暴露的時間，也能一定程度的適應不同大小的巖樣，減少現場巖心的浪費，提高利用率，節約實驗成本。

為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案：一種用于流體環境下可調距巖石雙扭實驗測試裝置，其特征在于：它包括底部基座下部管型結構，底部基座上部箱型結構，底部基座內部臺體，滑塊，滑塊螺絲孔，加熱器，溫度傳感器，溫度控制單元，數據傳輸線，液位控制閥。

所述底部基座下部管型結構用于套入一般壓機圓柱形壓臺上，配合金屬箍圈固定整個裝置結構。

所述底部基座上部箱型結構，用于盛裝需要模擬的地層流體。

所述底部基座內部臺體為倒階梯型其下部固定在底部基座結構上。保證整個臺體的穩定性。

所述底部基座內部臺體上部，邊緣有刻度，其尺寸與滑塊內凹部分相配合，用于控制滑塊間距和位移。

所述滑塊可在臺體上調節距離，適應不同巖樣大小，其上部有凸出水平圓柱結構，用于支持巖樣并保證滑塊與巖樣之間是線接觸。

所述滑塊螺絲孔，用于確定好滑塊位置后，插入螺絲使其固定在內部臺體上，不再運動。

所述加熱器用數據線和溫度控制單元相連，用于加熱液體和保溫作用。

所述溫度傳感器與溫度控制單元相連，可記錄液體溫度變化，反饋當前液體環境溫度，根據其反饋由調整加熱器運作。

所述數據傳輸線連接加熱器與溫度傳感器和溫度控制單元，用于數據傳輸和反饋。

所述液位控制閥處于底部基座箱型結構底部，通過開關可調節液位，可實現巖石樣品原位飽和測試，避免多次移動巖石樣品產生裂紋、誘發樣品破碎。

本實用新型由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本實用新型可以對巖石斷裂性質進行評價，模擬條件與地質情況更接近，所測巖石斷裂韌性等數據真實的反映了該種巖石可壓程度，對指導現場壓裂作業提供了可靠的數據2、本實用新型中的裝置可以測試不同類型的巖樣，并且裝置安裝簡單、操作方便，適用實驗范圍廣等優點。

附圖說明

圖1是一種用于流體環境下可調距巖石雙扭實驗測試裝置(包括巖樣和上部壓頭)主視圖

圖2是一種用于流體環境下可調距巖石雙扭實驗測試裝置(不包括巖樣和上部壓頭)側視圖

圖3是滑塊結構示意圖

圖4是一種用于流體環境下可調距巖石雙扭實驗測試裝置結構示意圖

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。