[實用新型]一種水力壓裂后應力重分布測試設備

有效

• 申請號: 202222140162.8
• 申請日: 2022-08-15
• 公開（公告）號: CN217783479U
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 郭強;閆晉;郝少偉;王保玉;王瑞;倪小明;趙彥偉;蘇二磊
• 申請（專利權）人: 山西潞安金源煤層氣開發有限責任公司;河南理工大學
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B47/07;E21B47/14;E21B43/26
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰;田文舉

1.一種水力壓裂后應力重分布測試設備，其特征在于：包括樣品箱、第一底座、膠合劑注入裝置、地應力模擬加載裝置、水力壓裂模擬裝置、若干個場量監測單元和計算機控制臺，場量監測單元由內置的紅外熱能傳感器和聲波傳感器構成，第一底座設置在地應力模擬加載裝置的中底部，樣品箱固定安裝在第一底座上且位于地應力模擬加載裝置的中部，膠合劑注入裝置與樣品箱通過膠合劑輸出管連接，水力壓裂模擬裝置設置在地應力模擬加載裝置的一側，各個場量監測單元分別安裝在樣品箱的四側面上，計算機控制臺通過信號傳輸線纜集輸器和信號傳輸線纜分別與各個場量監測單元信號連接。

2.根據權利要求1所述的水力壓裂后應力重分布測試設備，其特征在于：樣品箱由左立板、右立板、前立板、后立板、下平板和上平板合圍組成，下平板固定在第一底座的上表面，下平板的上表面上均勻開設有若干排巖芯槽，左立板、右立板、前立板、后立板和上平板均固定安裝在地應力加載裝置上，上平板的中部開設有上下通透的鉆進圓孔，左立板的左側面四角處、右立板的右側面四角處、前立板的前側面四角處和后立板的后側面四角處均安裝一個場量監測單元。

3.根據權利要求2所述的水力壓裂后應力重分布測試設備，其特征在于：膠合劑注入裝置包括膠合劑A容器、膠合劑B容器、第一膠合劑恒流泵、第二膠合劑恒流泵、膠合劑混合攪拌箱、第二底座、第三膠合劑恒流泵和膠合劑控制器，膠合劑A容器的出口與第一膠合劑恒流泵的進口之間以及膠合劑B容器的出口與第二膠合劑恒流泵的進口之間均固定連接有膠合劑抽吸管，第二底座上固定連接有兩塊左右間隔設置的第一豎直支板，膠合劑混合攪拌箱的左右兩側中部均通過第一轉軸轉動安裝在兩塊第一豎直支板上，第二底座上固定設置有第一減速電機，第一減速電機的動力軸與第一轉軸通過帶傳動機構或鏈傳動機構傳動連接，膠合劑混合攪拌箱的頂部進口連接有膠合劑輸入管，膠合劑輸入管的另一端通過兩根膠合劑傳輸管分別與第一膠合劑恒流泵和第二膠合劑恒流泵的出口連接，膠合劑混合攪拌箱的底部出口與膠合劑輸出管的一端連接，膠合劑輸出管的另一端固定連接在上平板上并與樣品箱內部連通，第三膠合劑恒流泵設置在膠合劑輸出管上，第一膠合劑恒流泵和第二膠合劑恒流泵上均設置有膠合劑計量表，膠合劑控制器分別與第一膠合劑恒流泵、第二膠合劑恒流泵、第三膠合劑恒流泵和第一減速電機信號連接，計算機控制臺與膠合劑控制器信號連接。

4.根據權利要求2所述的水力壓裂后應力重分布測試設備，其特征在于：地應力模擬加載裝置包括左恒速恒壓泵、右恒速恒壓泵、前恒速恒壓泵、后恒速恒壓泵、上恒速恒壓泵和加載控制器，左恒速恒壓泵、右恒速恒壓泵、前恒速恒壓泵和后恒速恒壓泵分別對應固定設置在樣品箱的四側，上恒速恒壓泵通過機架固定設置在上平板的正上方，左恒速恒壓泵的右側中部設置有左推桿，左推桿的右端與左立板的中部固定連接，右恒速恒壓泵的左側中部設置有右推桿，右推桿的左端與右立板的中部固定連接，前恒速恒壓泵的后側中部設置有前推桿，前推桿的后端與前立板的中部固定連接，后恒速恒壓泵的前側中部設置有后推桿，后推桿的前端與后立板的中部固定連接，上恒速恒壓泵的下側四周均設置有上推桿，四根上推桿的下端分別與上平板的上部四周固定連接，加載控制器分別與左恒速恒壓泵、右恒速恒壓泵、前恒速恒壓泵、后恒速恒壓泵和上恒速恒壓泵信號連接，計算機控制臺與加載控制器信號連接。

5.根據權利要求2所述的水力壓裂后應力重分布測試設備，其特征在于：水力壓裂模擬裝置包括壓裂液A容器、壓裂液B容器、第一壓裂液恒流泵、第二壓裂液恒流泵、壓裂液混合攪拌箱、第三底座、第三壓裂液恒流泵、壓裂液加壓泵、鉆孔鉆機和壓裂液控制器，壓裂液A容器的出口與第一壓裂液恒流泵的進口之間以及壓裂液B容器的出口與第二壓裂液恒流泵的進口之間均固定連接有壓裂液抽吸管，第三底座上固定連接有兩塊左右間隔設置的第二豎直支板，壓裂液混合攪拌箱的左右兩側中部均通過第二轉軸轉動安裝在兩塊第二豎直支板上，第三底座上固定設置有第二減速電機，第二減速電機的動力軸與第二轉軸通過帶傳動機構或鏈傳動機構傳動連接，壓裂液混合攪拌箱的頂部進口連接有壓裂液輸入管，壓裂液輸入管的另一端通過兩根壓裂液傳輸管分別與第一壓裂液恒流泵和第二壓裂液恒流泵的出口連接，壓裂液混合攪拌箱的底部出口連接有壓裂液輸出管，壓裂液加壓泵和鉆孔鉆機分別可拆卸固定安裝在上恒速恒壓泵的下側中部且位于鉆進圓孔的正上方，壓裂液輸出管的另一端與壓裂液加壓泵的進口可拆卸連接，壓裂液加壓泵的出口固定安裝有壓裂液泵入管，第三壓裂液恒流泵設置在壓裂液輸出管上，第一壓裂液恒流泵和第二壓裂液恒流泵上均設置有壓裂液計量表，壓裂液控制器分別與第一壓裂液恒流泵、第二壓裂液恒流泵、第三壓裂液恒流泵、壓裂液加壓泵、鉆孔鉆機和第二減速電機信號連接，計算機控制臺與壓裂液控制器信號連接。