[發(fā)明專利]一種巖石真三軸水力壓裂應(yīng)變特性測試裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711138816.0
• 申請(qǐng)日: 2017-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN107941621A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹叢彬;龔蔚;朱炬輝;龔順祥;劉靜;左建東;陳健;袁燦明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司;中國石油天然氣集團(tuán)公司
• 主分類號(hào): G01N3/12
• 分類號(hào): G01N3/12
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙)51211
• 代理人: 冉鵬程

1.一種巖石真三軸水力壓裂應(yīng)變特性測試裝置，其特征在于，包括加載框架（1）、軸向升降機(jī)構(gòu)、軸向載荷傳感器（2）、水力壓裂堵頭（3）、應(yīng)變片（11）、靜態(tài)應(yīng)變儀（12）、真三軸夾持器、X方向應(yīng)力控制系統(tǒng)、Y方向應(yīng)力控制系統(tǒng)、水力壓裂控制系統(tǒng)，所述軸向升降機(jī)構(gòu)安裝在加載框架（1）底部，所述軸向載荷傳感器（2）安裝在加載框架（1）的上部，且位于軸向升降機(jī)構(gòu)的正上方；

所述真三軸夾持器包括夾持器筒體（4）、兩向加載液囊（5）、上端蓋（6）、下端蓋（7），所述夾持器筒體（4）具有軸向貫通的空腔、液囊腔和徑向設(shè)置的管路連接孔，其液囊腔位于空腔的左、右兩側(cè)，所述管路連接孔與液囊腔相通，所述管路連接孔內(nèi)設(shè)有應(yīng)力接頭（9），所述兩向加載液囊（5）安裝在液囊腔內(nèi)，所述空腔內(nèi)放置待測巖芯（8），所述夾持器筒體（4）的上、下兩端分別與上端蓋（6）、下端蓋（7）連接；

所述X方向應(yīng)力控制系統(tǒng)、Y方向應(yīng)力控制系統(tǒng)分別通過應(yīng)力接頭（9）連接在夾持器筒體（4）的左、右兩側(cè)；

所述夾持器筒體（4）安裝在軸向升降機(jī)構(gòu)上，所述水力壓裂堵頭（3）上端與軸向載荷傳感器（2）連接，下端穿過上端蓋（6）、空腔直接壓在待測巖芯（8）上端，所述水力壓裂堵頭（3）為中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)設(shè)有水力壓裂接頭（10），所述水力壓裂控制系統(tǒng)與水力壓裂接頭（10）連接；

所述應(yīng)變片（11）豎直安裝在空腔內(nèi)與待測巖芯（8）相接觸，所述靜態(tài)應(yīng)變儀（12）分別與應(yīng)變片（11）、軸向載荷傳感器（2）電路連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖石真三軸水力壓裂應(yīng)變特性測試裝置，其特征在于，所述夾持器筒體（4）的空腔內(nèi)設(shè)有膠套（13），所述膠套（13）包裹住待測巖芯（8）和應(yīng)變片（11）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種巖石真三軸水力壓裂應(yīng)變特性測試裝置，其特征在于，所述水力壓裂控制系統(tǒng)包括壓裂管路（14）、恒流泵（15）、流體容器，所述恒流泵（15）一端通過壓裂管路（14）與水力壓裂接頭（10）連接，另一端與流體容器連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖石真三軸水力壓裂應(yīng)變特性測試裝置，其特征在于，所述軸向升降機(jī)構(gòu)包括加載活塞缸（16）、加載升降臺(tái)（17）、加載管路（18）、Z軸伺服泵（19）、油箱（20），所述加載升降臺(tái)（17）連接在加載活塞缸（16）上端，所述加載活塞缸（16）安裝在加載框架（1）底部，所述加載活塞缸（16）與加載管路（18）連接，所述加載管路（18）通過Z軸伺服泵（19）與油箱（20）連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種巖石真三軸水力壓裂應(yīng)變特性測試裝置，其特征在于，所述X方向應(yīng)力控制系統(tǒng)包括X管路（21）、X軸伺服泵（22），所述Y方向應(yīng)力控制系統(tǒng)包括Y管路（23）、Y軸伺服泵（24），所述X管路（21）、Y管路（23）一端分別通過應(yīng)力接頭（9）連接在夾持器筒體（4）的左、右兩側(cè)，所述X管路（21）通過X軸伺服泵（22）與油箱（20）連接，所述Y管路（23）通過Y軸伺服泵（24）與油箱（20）連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種巖石真三軸水力壓裂應(yīng)變特性測試裝置，其特征在于，所述加載框架（1）旁設(shè)有計(jì)算機(jī)（25），所述計(jì)算機(jī)（25）分別與靜態(tài)應(yīng)變儀（12）、恒流泵（15）、X軸伺服泵（22）、Y軸伺服泵（24）、Z軸伺服泵（19）連接。