[實用新型]一種三軸多裂紋水力壓裂實驗裝置

有效

• 申請號: 201821964475.2
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN209145580U
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 張樹翠;孫可明;辛利偉;張欣剛;廉蒙蒙
• 申請（專利權）人: 安陽工學院
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26
• 代理公司: 安陽市智浩專利代理事務所(普通合伙) 41116
• 代理人: 楊紅軍

1.一種三軸多裂紋水力壓裂實驗裝置，包括壓力倉（1）、注水系統（2）、壓力傳感器組（5）、信息采集系統，信息采集系統包括多通道信息記錄儀（4）、八通道聲發射信號監測設備（6）、信號探頭，其特征在于：

所述的壓力倉（1）包括三軸腔腔體（101）、觀察窗（102）、后加載板（104）、上加載板（105）、左加載板（106）、液壓加載裝置一、液壓加載裝置二、液壓加載裝置三，所述的三軸腔腔體（101）為中空、僅前側面開放的方形腔體；

所述的三軸腔腔體（101）的前側面固定觀察窗（102），三軸腔腔體（101）的內側頂部、后側、右側分別固定液壓加載裝置一、液壓加載裝置二、液壓加載裝置三，所述的液壓加載裝置一、液壓加載裝置二、液壓加載裝置三的壓力輸出部分分別固定上加載板（105）、后加載板（104）、左加載板（106），上加載板（105）、后加載板（104）、左加載板（106）對試樣的上側、后側、左側進行施壓來固定試樣和提供壓力，試樣位于上加載板（105）、后加載板（104）、左加載板（106）與三軸腔腔體（101）形成的空間內；

所述的觀察窗（102）上設置有一個或一個以上的前后方向貫穿的井孔（103）；

所述的注水系統（2）包括動力源（201）、水箱（202）、氣動增壓雙泵（203）、儲液腔（208）、模擬注液筒（213）、電磁控制閥門（214），動力源（201）通過管路與氣動增壓雙泵（203）連接，水箱（202）通過管路與氣動增壓雙泵（203）的吸入口連接，所述的儲液腔（208）底部設置有注液孔（209），頂部固定腔蓋（205），腔蓋（205）上設置有出液孔（204），氣動增壓雙泵（203）的輸出口通過管路與儲液腔（208）底部設置的注液孔（209）連接，儲液腔（208）內有添加了示蹤劑的液壓油作為壓裂液（206）和蒸餾水（207），液壓油密度小于蒸餾水（207），壓裂液（206）位于蒸餾水（207）的上方且互不相溶，出液孔（204）通過管路與模擬注液筒（213）連接，所述的注液筒（213）利用穿過井孔（103）的管路與井筒連接，且注液筒（213）與井筒連接的管路上均設置有電磁控制閥門（214），電磁控制閥門（214）通過線路連接有控制開關，井筒固定在試樣的孔內；

壓力傳感器組（5）包括壓裂液壓力傳感器（212）、液壓加載裝置一、液壓加載裝置二、液壓加載裝置的液壓傳感器，所述的多通道信息記錄儀（4）通過線路與壓力傳感器組（5）中的壓裂液壓力傳感器（212）、液壓傳感器相連；

信號探頭粘貼到試樣表面，試樣表面的探頭均通過線路與八通道聲發射信號監測設備（6）連接。

2.根據權利要求1所述的三軸多裂紋水力壓裂實驗裝置，其特征在于：所述的三軸腔腔體（101）的內側頂部、后側、右側分別固定液壓加載裝置一、液壓加載裝置二、液壓加載裝置三的結構為：三軸腔腔體（101）的頂部內側固定有兩個沿著左右方向排列的上側凹槽（109），用來固定頂部的液壓加載裝置一，三軸腔腔體（101）內部的后側固定設置有兩個后側凹槽（108），用來固定液壓加載裝置二，右側內側固定設置有一個右側凹槽（107），用來固定液壓加載裝置三，所述的液壓加載裝置一、液壓加載裝置二、液壓加載裝置三均為液壓千斤頂，且上述的每個凹槽內均固定一個液壓千斤頂。

3.根據權利要求2所述的三軸多裂紋水力壓裂實驗裝置，其特征在于：所述的液壓加載裝置一、液壓加載裝置二、液壓加載裝置三的壓力輸出部分分別固定上加載板（105）、后加載板（104）、左加載板（106）的結構為：液壓加載裝置一、液壓加載裝置二、液壓加載裝置的液壓千斤頂的活塞桿分別固定上加載板（105）、后加載板（104）、左加載板（106）。

4.根據權利要求3所述的三軸多裂紋水力壓裂實驗裝置，其特征在于：還包括加載裝置控制系統（3），液壓加載裝置一、液壓加載裝置二、液壓加載裝置三的液壓千斤頂連接有液壓泵，每個液壓千斤頂的進油口設置有液壓傳感器，壓力傳感器組（5）中的液壓傳感器、液壓泵通過線路與加載裝置控制系統（3）連接。