[發明專利]測試粗糙裂縫導流能力實驗裝置及測試評價方法

有效

• 申請號: 201710726559.6
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107515183B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 艾池;張軍;李曉璇;李玉偉;車明光;高睿
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 曹愛華

1.一種測試粗糙裂縫導流能力實驗裝置，其特征在于：這種測試粗糙裂縫導流能力實驗裝置包括導流腔室（2）、底座（3）、進液加載塊（6）、出液加載塊（7）、閉合壓力加載塊（4）、閉合壓力調節裝置（5），導流腔室（2）內放置測試巖樣（1），測試巖樣（1）被切割出具有分形特征的、表面粗糙度一定的人工裂縫，導流腔室（2）上部安裝加載頂板（11），導流腔室（2）下部進液端一側和出液端一側各設置有一組滑槽，每組有3個滑槽，其中每組中間的滑槽安裝縫寬測量裝置（9），兩側的滑槽安裝流壓測量裝置（10），測試巖樣（1）設置于縫寬測量裝置（9）和流壓測量裝置（10）之上，縫寬測量裝置（9）一端有縫寬探針（27），縫寬探針（27）安裝在測試巖樣（1）的探針孔內，縫寬探針（27）連接位移傳感器（13）；底座（3）安裝有帶滾軸組的平臺（12），導流腔室（2）固定在帶滾軸組的平臺（12）上，加載頂板（11）加壓，底座（3）支撐，共同完成對測試巖樣（1）上覆壓力的加載；導流腔室的兩側設置進液加載塊（6）和出液加載塊（7），進液加載塊（6）和出液加載塊（7）均設置導流槽（24），進液加載塊（6）的導流槽（24）一端連接進液閥，另一端連接測試巖樣（1）的人工裂縫入口；出液加載塊（7）的導流槽（24）一端連接測試巖樣（1）的人工裂縫出口，另一端連接出液閥；閉合壓力調節裝置（5）由水平調節塊和垂直調節塊構成，水平調節塊壓置在加載頂板上，閉合壓力加載塊（4）和垂直調節塊安裝在導流腔室（2）前后兩端，將導流腔室（2）前后兩端封閉，導流腔室（2）內部設置有變向加載塊（8），變向加載塊（8）安裝在導流室的雙向孔槽（18）內，變向加載塊（8）穿過加載頂板（11）與閉合壓力調節裝置（5）連接，閉合壓力加載塊（4）、閉合壓力調節裝置（5）、變向加載塊（8）三者配合下完成裂縫閉合壓力的加載；

所述的測試巖樣（1）為六邊體巖樣或長方體巖樣，當測試巖樣（1）采用六邊體巖樣時，閉合壓力加載裝置的水平調節塊設置為具有滑動孔槽的，滑動孔槽為橢圓形，變向加載塊（8）與閉合壓力加載裝置的滑動孔槽連接，水平壓力機通過水平加載塊（15）對閉合壓力加載塊（4）施加壓力，閉合壓力加載塊（4）通過與六邊體巖樣形狀相契合的輔助塊（14），配合帶滑動孔槽（16）的閉合壓力調節裝置（5），完成對六邊體測試巖樣（1）中粗糙裂縫閉合壓力的加載；當測試巖樣（1）采用長方體巖樣時，閉合壓力加載裝置的水平調節塊設置為具有固定孔槽的，固定孔槽為圓形，變向加載塊（8）與閉合壓力加載裝置的固定孔槽（17）連接，水平壓力機通過水平加載塊（15）對閉合壓力加載塊（4）施加壓力，配合帶固定孔槽（17）的閉合壓力調節裝置（5），完成對長方體測試巖樣（1）中平直裂縫閉合壓力的加載。

2.根據權利要求1所述的測試粗糙裂縫導流能力實驗裝置，其特征在于：所述的流壓測量裝置（10）一端固定插頭（30），固定插頭（30）插入測試巖樣（1）的固定孔內，流壓測量裝置（10）的入口安裝有過濾塞（29），過濾塞（29）與人工裂縫路徑相對應，人工裂縫內的壓裂液通過過濾塞（29）進入流壓測量裝置（10）以及外部連接的流量計。

3.根據權利要求2所述的測試粗糙裂縫導流能力實驗裝置，其特征在于：所述的進液加載塊（6）的導流槽（24）通過弧形槽（25）與測試巖樣（1）的人工裂縫入口相連接，弧形槽（25）與導流槽（24）相通，弧形槽（25）扣置測試巖樣（1）的人工裂縫入口，弧形槽（25）內安裝弧形過濾塞（26），弧形槽（25）口處安裝有密封墊片（28）；出液加載塊（7）的導流槽（24）通過另一個弧形槽（25）與測試巖樣（1）的人工裂縫出口相連接，出液加載塊（7）的導流槽（24）與該弧形槽（25）相通，該弧形槽（25）扣置測試巖樣（1）的人工裂縫出口處，該弧形槽（25）內也安裝弧形過濾塞（26），該弧形槽（25）口處安裝有密封墊片（28）。

4.根據權利要求3所述的測試粗糙裂縫導流能力實驗裝置，其特征在于：所述的帶滾軸組的平臺（12）包括一組滾軸（20）和滑動承壓板（21），該組滾軸（20）位于滑動承壓板（21）之下，滑動承壓板（21）上表面與導流腔室（2）連接并固定。