[發(fā)明專利]一種真三軸裂縫擴展模擬和滲透率測試一體化的實驗裝置和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810256433.1
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108663298A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設計）人: 賀培;熊繼有;潘林華;陸朝暉;張燁;鄧智
• 申請（專利權）人: 西南石油大學;重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

1.一種真三軸裂縫擴展模擬和滲透率測試一體化的實驗裝置，其特征在于：包括真三軸加載系統(tǒng)(1)、壓裂系統(tǒng)(2)、聲發(fā)射檢測系統(tǒng)和滲透率測試系統(tǒng)。

所述真三軸加載系統(tǒng)(1)用于對試件(5)加載不同應力，包括壓力室、X軸液壓缸(11)、Y軸液壓缸(12)、Z軸液壓缸(13)、與X軸液壓缸連接的X軸液壓控制組件(16)、與Y軸液壓缸連接的Y軸液壓控制組件(17)和與Z軸液壓缸連接的Z軸液壓控制組件(18)，所述X軸液壓缸、Y軸液壓缸、Z軸液壓缸輸出端分別與活塞桿(14)一端連接，所述活塞桿另一端連接有壓板(15)，在所述壓板上設有多個安裝通孔(151)，通過壓板實現(xiàn)對試件的剛性加載。

所述壓裂系統(tǒng)(2)包括注入泵(22)、壓裂管線和壓裂管(21)，所述壓裂管埋置于試件(5)端面的中心孔內(nèi)，在壓裂管與注入泵之間設有第一導流閥(23)，對試件進行壓裂時，所述壓裂管通過壓裂管線與注入泵連接，通過泵注壓裂液對試件進行壓裂。

所述聲發(fā)射檢測系統(tǒng)包括聲發(fā)射傳感器和與聲發(fā)射傳感器連接聲發(fā)射儀，對試件(5)進行壓裂時，所述聲發(fā)射傳感器固定于壓板(15)上的安裝通孔(151)內(nèi)。

所述滲透率測試系統(tǒng)包括氣體輸入單元(3)和氣體輸出單元(4)，對試件(5)進行滲透率測試時，所述氣體輸入單元通過管路與壓裂管(21)連通，所述氣體輸出單元通過管路與壓板(15)上的安裝通孔(151)連通。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種真三軸裂縫擴展模擬和滲透率測試一體化的實驗裝置，其特征在于：所述安裝通孔(151)為臺階孔，所述臺階孔靠近試件(5)的一端為小直徑孔，遠離試件的一端為大直徑孔，所述小直徑孔內(nèi)設有內(nèi)螺紋，對試件(5)進行滲透率測試時，在氣體輸出單元(4)與安裝通孔連接的管路上設有與所述內(nèi)螺紋相匹配的外螺紋。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種真三軸裂縫擴展模擬和滲透率測試一體化的實驗裝置，其特征在于：所述氣體輸入單元(3)包括通過管路依次連通的氮氣瓶(31)、第二導流閥(32)、調(diào)壓閥(33)、第一流量計(35)和進氣閥(36)，在調(diào)壓閥與第一流量計之間的管路上設有第一壓力計(34)，所述進氣閥通過管路與壓裂管(21)連通。

所述氣體輸出單元(4)包括出氣閥(41)、第二流量計(42)、第二壓力計(43)和截止閥(44)，所述出氣閥與壓板上的安裝通孔一一對應連通，所述第二流量計與全部出氣閥相連通，所述截止閥與第二流量計相連通，在截止閥與第二流量計之間的管路上設有第二壓力計。

4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種真三軸裂縫擴展模擬和滲透率測試一體化的實驗裝置，其特征在于：在試件(5)與X向壓板和Y向壓板(15)之間設有墊板(6)，所述墊板上設有與壓板上的安裝通孔(151)相對應的過孔(61)。

5.根據(jù)權利要求1或2所述的一種真三軸裂縫擴展模擬和滲透率測試一體化的實驗裝置，其特征在于：所述試件呈方形，采用巖心套封裝試件；所述巖心套采用橡膠樹脂材料制成，十二條邊與巖心試件的十二條邊一一對應配合，八個角采用圓錐形結構，用于全包裹試件的八個角。