[發(fā)明專利]一種可制備多種尺寸水力壓裂實(shí)驗(yàn)人造試樣的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811566526.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN109387414B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李連崇;姚魯建;牟文強(qiáng);翟明洋;王四戌;李志超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/28
• 分類號(hào): G01N1/28;G01N1/36
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 陳玲玉;梅洪玉

1.一種可制備多種尺寸水力壓裂實(shí)驗(yàn)人造試樣的裝置，其特征在于，包括可調(diào)支座(2)、主體框架(3)、三個(gè)旋轉(zhuǎn)推桿(4)、三個(gè)旋轉(zhuǎn)推桿插座(5)、彈簧掛鉤孔、三組彈簧(7)、扳手(8)、三塊模型擋板、模型長寬刻度線(10)、模型高度刻度線(11)、透明玻璃板(12)、水準(zhǔn)儀(13)、滾輪(16)；所述的主體框架(3)中的一面與三塊模型擋板共同構(gòu)成了一個(gè)四面緊密連接的空間；所述的主體框架(3)的另外三面上各設(shè)置一個(gè)旋轉(zhuǎn)推桿插孔，旋轉(zhuǎn)推桿插孔的中軸線與所在側(cè)面垂直，旋轉(zhuǎn)推桿插孔的內(nèi)部螺紋與旋轉(zhuǎn)推桿的外部螺紋相吻合，旋轉(zhuǎn)推桿通過與旋轉(zhuǎn)推桿插孔螺紋連接安裝到主體框架(3)上；所述主體框架的底座四個(gè)角上設(shè)有四個(gè)可調(diào)支座(2)，底座上可調(diào)支座插孔的內(nèi)部螺紋與可調(diào)支座的外部螺紋相吻合，可調(diào)支座通過可調(diào)支座插孔安裝到主體框架上，四個(gè)可調(diào)支座插孔中軸線與主體框架的底座垂直，用于調(diào)節(jié)主體框架高度及水平狀態(tài)；所述的主體框架上設(shè)有水準(zhǔn)儀(13)，用于核對(duì)整體裝置是否處于水平狀態(tài)；所述的主體框架的一側(cè)面設(shè)有透明玻璃板(12)，用于觀察水力壓裂實(shí)驗(yàn)人造試樣的高度；透明玻璃板(12)上設(shè)有模型高度刻線(11)，用于確定水力壓裂實(shí)驗(yàn)人造試樣的高度；所述的旋轉(zhuǎn)推桿上設(shè)有扳手插孔，用以將扳手固定在旋轉(zhuǎn)推桿上，扭轉(zhuǎn)扳手推進(jìn)旋轉(zhuǎn)推桿；所述的每個(gè)旋轉(zhuǎn)推桿插座(5)上設(shè)有四個(gè)滾輪、一個(gè)彈簧掛鉤孔和一個(gè)旋轉(zhuǎn)推桿接口；旋轉(zhuǎn)推桿接口允許對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)推桿在其中自由轉(zhuǎn)動(dòng)，并且旋轉(zhuǎn)推桿接口的中軸線垂直于旋轉(zhuǎn)推桿插座；每組彈簧的兩端分別連接在模型擋板和旋轉(zhuǎn)推桿插座上的兩個(gè)彈簧掛鉤孔上，作用為保證模型擋板之間，以及模型擋板與主體框架之間始終處于密閉狀態(tài)；所述的模型擋板上設(shè)有模型長寬刻度線、一個(gè)彈簧掛鉤孔以及兩個(gè)旋轉(zhuǎn)推桿插座軌道；所述的旋轉(zhuǎn)推桿插座軌道允許滾輪在其內(nèi)部自由滾動(dòng)。

2.權(quán)利要求1所述的可制備多種尺寸水力壓裂實(shí)驗(yàn)人造試樣的裝置的使用方法，其特征在于，包括步驟如下：

步驟一，通過水準(zhǔn)儀以及可調(diào)支座將整體裝置調(diào)至水平位置；

步驟二，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，用模型擋板上的模型長寬刻度線來確定位置，通過旋轉(zhuǎn)推桿以及扳手，將模型擋板調(diào)至指定位置；

步驟三，在三塊模型擋板以及主體框架一面所圍成的區(qū)域內(nèi)鋪置透明塑料紙，以防止混凝土與裝置凝固在一起；

步驟四，往三塊模型擋板以及主體框架一面所圍成的區(qū)域內(nèi)緩慢注入混凝土，并通過透明玻璃板時(shí)刻觀察混凝土高度，當(dāng)混凝土高度達(dá)到目標(biāo)高度時(shí)，停止注入混凝土；

步驟五，待混凝土凝固，通過旋轉(zhuǎn)推桿以及扳手松開模型擋板，將水力壓裂實(shí)驗(yàn)人造試樣取出。