[发明专利]缝洞型碳酸盐岩储层环境力学性能试验装置及试验方法

权利要求书

1.缝洞型碳酸盐岩储层环境力学性能试验装置，包括待测岩样（13）、密封腔体以及围压加压模块；所述待测岩样（13）固定设置在所述密封腔体中，其特征在于：

所述装置包括模拟储层环境单元，固定夹持模块，作用测试模块，探测模块和数据接收处理模块；

所述待测岩样（13）通过所述固定夹持模块密封在所述的密封腔体内；所述模拟储层环境单元设置在所述待测岩样（13）外，用于将所述待测岩样（13）置于地层储层环境中；作用测试模块施加作用力在所述待测岩样（13），对所述待测岩样（13）进行力学性能测试；所述探测模块与所述待测岩样（13）连接，用于探测其物理指标，包括物理指标指的是岩石抗压强度、杨氏模量及泊松比；所述探测模块与所述的数据接收处理模块连接，将探测的数据信号进行数据处理输出；

所述模拟储层环境单元包括加热器（11）和围压加压模块；所述加热器（11）设置在所述密封腔体外；所述围压加压模块包括增压泵（4），所述增压泵（4）通过压力管线与所述密封腔体相连接；

所述作用测试模块为轴向加压模块，对所述待测岩样（13）进行轴向加压，其包括活塞轴（6）；所述活塞轴（6）伸入所述密封腔体并紧顶柱所述待测岩样（13）底端；

所述探测模块包括应变传感器（26）和数据传输结构；所述应变传感器（26）固定设置在所述待测岩样（13）上；通过所述数据传输结构将数据信号输出给所述数据接收处理模块；所述数据接收处理模块包括计算机（1）以及数字控制柜（2）；

所述数字控制柜（2）与所述计算机（1）相连接，所述数字控制柜（2）向所述加热器（11）、增压泵（4）以及轴向加压模块传输控制命令并采集处理实验数据。

2.根据权利要求1所述的缝洞型碳酸盐岩储层环境力学性能试验装置，其特征在于：

所述轴向加压模块包括压机（5）、活塞轴（6）、上端帽（12）以及下端帽（15）；

所述上端帽（12）顶端紧顶住所述密封腔体顶端，所述上端帽（12）与所述待测岩样（13）和所述下端帽（15）从上至下依次固定连接在一起；所述活塞轴（6）顶端伸入所述密封腔体并紧顶住所述下端帽（15）底端，所述活塞轴（6）底端与所述压机（5）的工作轴相连接。

3.根据权利要求1所述的缝洞型碳酸盐岩储层环境力学性能试验装置，其特征在于：

所述密封腔体由上筒体（10）、下端盖（9）以及第一密封圈（8）形成；

所述上筒体（10）与下端盖（9）扣合连接为一体，其连接面处设置有所述第一密封圈（8）；所述上筒体（10）与下端盖（9）之间形成所述的密封腔体；

所述下端盖（9）上设有流体入口（18），所述流体入口（18）通过压力管线与所述增压泵（4）相连接；所述活塞轴（6）穿过所述下端盖（9）并通过连接件与所述下端帽（15）固定连接。

4.根据权利要求1或3所述的缝洞型碳酸盐岩储层环境力学性能试验装置，其特征在于：

所述加热器（11）沿周向设置在所述上筒体（10）外侧壁上；

所述加热器（11）与所述的数字控制柜（2）连接，用于接收数字控制柜（2）的指令开始或中止加热操作。

5.根据权利要求1所述的缝洞型碳酸盐岩储层环境力学性能试验装置，其特征在于：

所述探测模块中应变传感器（26）为高温高压应变片，所述应变传感器（26）固定设置在所述传感器架（14）臂上；用于测量待测岩样的纵向和横向变形；在所述应变传感器（26）的输出端和所述数据传输结构连接，即其输出端设置有引线与数据传输结构连接。

6.根据权利要求1或5所述的缝洞型碳酸盐岩储层环境力学性能试验装置，其特征在于：

所述探测模块中的数据传输结构包括应变数据信号缆（17）以及信号缆密封装置；所述信号缆密封装置包括第一密封套（22）、第二旋塞（23）、第二密封圈（24）以及第二密封套（25）；

所述应变数据信号缆（17）穿过所述密封腔体并与所述应变传感器（26）电连接；

所述密封腔体底部设有阶梯孔，所述第一密封套（22）包裹设置在所述应变数据信号缆（17）外侧，所述第二密封套（25）设置在所述第一密封套（22）底端并包裹设置在所述应变数据信号缆（17）外侧，所述第二旋塞（23）在所述第二密封套（25）下方旋紧，将所述第一密封套（22）和第二密封套（25）紧密固定在所述密封腔体外；

所述第二密封圈（24）设置在所述阶梯孔端面上。