[發明專利]巖石水壓破裂動態監測系統及其測定方法

有效

• 申請號: 201810961038.3
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN110857906B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 王輝明
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油物探技術研究院
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

1.一種巖石水壓破裂動態監測系統，其特征在于，包括：

CT封閉室，所述CT封閉室內設有CT掃描鏡頭；

巖石夾持筒，所述巖石夾持筒設置于所述CT封閉室內，所述巖石夾持筒用于放置巖心樣品，所述巖石夾持筒的上端設有蓋體，下端設有底座，所述CT掃描鏡頭對準所述巖石夾持筒，所述巖石夾持筒內設有彈性筒，所述彈性筒的外壁與所述巖石夾持筒的內壁之間形成密閉的環形圍壓腔體；

圍壓泵，所述圍壓泵與所述環形圍壓腔體連接，用于對所述彈性筒施加周向壓力；

軸壓泵，所述軸壓泵的輸出端與所述巖石夾持筒的內腔上部連接，用于對所述彈性筒施加軸向壓力；

套筒，所述套筒嵌入所述巖心樣品的內部，所述套筒的筒壁設有多個出水孔；

中心水壓泵，所述中心水壓泵通過管路與所述套筒連接；

軸向壓力傳感器，所述軸向壓力傳感器設于所述軸壓泵的輸出端；

周向壓力傳感器，所述周向壓力傳感器設置于所述彈性筒的外壁；

所述蓋體上設有第一通孔和第二通孔，所述巖石夾持筒內設有活塞，所述活塞將所述巖石夾持筒的內腔隔離為第一腔室和第二腔室，所述第一腔室通過所述第一通孔與所述軸壓泵連通，所述彈性筒設于所述第二腔室內，所述中心水壓泵通過管路穿過所述第二通孔與所述套筒連接。

2.根據權利要求1所述的巖石水壓破裂動態監測系統，其特征在于，所述彈性筒由橡膠制成，所述套筒由金屬制成，所述巖石夾持筒由增強聚丙烯材料制成。

3.根據權利要求1所述的巖石水壓破裂動態監測系統，其特征在于，還包括壓力控制系統，所述壓力控制系統分別與所述中心水壓泵、所述軸壓泵和所述圍壓泵連接，用于控制所述中心水壓泵、所述軸壓泵和所述圍壓泵的開啟和關閉，以及施加壓力值和施加壓力的時間。

4.根據權利要求1所述的巖石水壓破裂動態監測系統，其特征在于，還包括巖石聲波參數測試儀，所述巖石聲波參數測試儀用于測定所述巖心樣品的抗壓強度。

5.一種巖石水壓破裂動態監測的測定方法，利用根據權利要求1-4中任一項所述的巖石水壓破裂動態監測系統 ，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

在巖心樣品上鉆孔，將套筒嵌入所述孔內；

將巖心樣品放入巖石夾持筒，開啟圍壓泵和軸壓泵對所述巖石夾持筒內的巖心樣品施加周向和軸向的壓力到壓力預定值；

開啟中心水壓泵，使液體通過套筒的多個出水孔對巖心樣品進行壓裂，同時對巖心樣品進行實時的CT掃描，獲得掃描數據。

6.根據權利要求5所述的巖石水壓破裂動態監測的測定方法，其特征在于，所述掃描數據包括巖心樣品的裂縫方位長度、高度、形狀及裂縫的延展性。

7.根據權利要求5所述的巖石水壓破裂動態監測的測定方法，其特征在于，在所述巖心樣品放入巖石夾持筒之前，還包括：通過巖石聲波參數測試儀對巖心樣品進行聲波測試，獲得所述巖心樣品的抗壓強度。

8.根據權利要求7所述的巖石水壓破裂動態監測的測定方法，其特征在于，根據所述抗壓強度設定所述壓力預定值。