[發明專利]一種可模擬油藏儲層措施條件下的一體化多功能巖石力學參數測試實驗裝置及工作方法

有效

• 申請號: 201910587864.0
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110243669B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 劉靜;林樹軍;吳飛鵬;林渤;王宇川;白云
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/10;G01N3/12;G01N3/307;G01N3/24
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 顏洪嶺

本發明涉及一種可模擬油藏儲層措施條件下的一體化多功能巖石力學參數測試實驗裝置及工作方法，該實驗裝置包括巖心夾持器、加載裝置和控制分析裝置；將巖心放入巖心腔內，將巖心夾持器各部件安裝到位，根據實驗需要為其加載圍壓，用于為巖心提供應力。然后根據實驗目標，對巖心進行力學參數測試，并利用應變儀和應力應變采集計算機相關軟件采集分析巖石力學性能。本發明能夠在同一實驗裝置上實現多種巖樣力學參數性能的測試，實現了一機多用，無需更換實驗設備和實驗器材，大大節約了實驗成本，且提高了實驗效率。本發明一體化多功能巖石力學參數測試實驗裝置，結構設計科學合理，操作使用方便，實驗結果準確可靠。

技術領域

本發明涉及一種可模擬油藏儲層措施條件下的一體化多功能巖石力學參數測試實驗裝置及工作方法，屬于巖石力學性能測試技術領域。

背景技術

石油與天然氣行業的發展離不開人類對地層巖石的探究，掌握地層巖石的基本力學性質(抗拉強度、抗壓強度、抗剪切強度、彈性模量和泊松比等)對石油與天然氣的開發至關重要。因此，針對巖石力學參數的測試裝置層出不窮。

目前，巖石抗拉強度測試實驗、抗剪強度測試實驗、抗壓強度測試實驗、壓縮變形實驗等巖石力學參數測試實驗裝置大都存在以下問題：單個巖石力學參數測試裝置只能完成單項測試任務，若想完成多項巖石力學參數測試任務，必須根據欲測試的巖石力學參數類型，選擇裝置；即便是有些巖石力學參數測試可以實現眾多項目中的部分，如可以實現巖石抗拉、單軸抗壓、三軸抗壓強度的測試裝置，也是配備了對應的夾具及輔助工具，每次測試實驗都必須更換為對應夾具，操作及其繁瑣；當然，也有學者提出了多功能巖石力學性能試驗機，但還是結構復雜，不能同時完成油藏模擬措施和巖石力學參數測試一體化的需要。

因此，為探究飽和巖石以油藏措施后巖石力學的基本性能(抗拉強度、抗壓強度、抗剪切強度、彈性模量和泊松比)一體化測試，綜合考慮目前巖石力學性能測試試驗機的不足，本發明設計了適用于飽和巖石及油藏措施后集巖石抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度、壓縮變形試驗等實驗于一體的多功能室內實驗裝置與方法，即一種可模擬油藏儲層措施條件下多功能巖石力學參數測試實驗裝置及方法。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種可模擬油藏儲層措施條件且可在一臺實驗裝置上分別進行巖石抗拉強度、單軸抗壓強度、三軸抗壓強度、直接剪切強度等力學性能測試實驗的一體化多功能力學參數測試實驗裝置。

本發明還提供上述用于巖石力學參數測試實驗的一體化多功能力學參數測試實驗裝置的工作方法。

本發明的技術方案如下：

一種可模擬油藏儲層措施條件下的一體化多功能巖石力學參數測試實驗裝置，包括巖心夾持器、加載裝置和控制分析裝置；

所述巖心夾持器包括一缸體，缸體內設有橡膠套筒，橡膠套筒內的空心區域為巖心腔，缸體上設有圍壓加壓口、圍壓泄壓口、上加載軸和下加載軸；缸體兩端設有左巖心塞和右巖心塞，左巖心塞、右巖心塞分別通過左鋼蓋、右鋼蓋密封連接缸體，左巖心塞包括并列設置的左上加載軸和左下加載軸兩部分，左上加載軸設有進液口，右巖心塞包括并列設置的右上加載軸和右下加載軸兩部分，右上加載軸設有一出線孔，右下加載軸設有出液口；

所述加載裝置包括左液壓千斤頂、右液壓千斤頂、上加載裝置、下加載裝置；左液壓千斤頂、右液壓千斤頂結構相同，包括上加壓口、下加壓口、上泄壓口、下泄壓口、上沖擊軸、下沖擊軸；上加載裝置設有固定加載軸，固定加載軸接觸上加載軸，下加載裝置為單腔體液壓千斤頂；