[发明专利]一种小型水力压裂三轴评价测试加压装置及其方法

权利要求书

1.一种小型水力压裂三轴评价测试加压装置，包括壳体（1），其特征在于，壳体（1）两侧面及下面通过通孔分别连接X轴方向加卸载机构（5）、Y轴方向加卸载机构（7）、Z轴方向加卸载机构（6），X轴方向加卸载机构（5）、Y轴方向加卸载机构（7）前端各连接一大插板（3），Z轴方向加卸载机构（6）前端连接方板（2），壳体（1）另外两侧面内部通过凹槽各连接一组小插板（4），壳体（1）顶端通过螺丝连接方形盖板（9），下面四周设有支撑柱（10）。

2.根据权利要求1所述的一种小型水力压裂三轴评价测试加压装置，其特征在于，X轴方向加卸载机构（5）、Y轴方向加卸载机构（7）、Z轴方向加卸载机构（6）可通过六通阀与液压泵提供压力差，同时可拆卸，用于模拟X、Y、Z方向提供压力差的机构来模拟地层应力差。

3.根据权利要求1所述的一种小型水力压裂三轴评价测试加压装置，其特征在于，所述的壳体（1）材料为不锈钢，尺寸为80mm×80mm×100mm。

4.根据权利要求1所述的一种小型水力压裂三轴评价测试加压装置，其特征在于，所述的大插板（3）、小插板（4）分别设有凹槽（8）。

5.根据权利要求1所述的一种小型水力压裂三轴评价测试加压装置，其特征在于，所述的小插板（4）一组为2个。

6.根据权利要求1所述的一种小型水力压裂三轴评价测试加压装置，其特征在于，所述的方板（2）及方形盖板（9）中间放置岩样，可以进行不同流量下的实验测试，选用了流量为0～50ml/min的低流量恒流恒压柱塞泵，压力范围为0～50MPa，恒流恒压柱塞泵起到提供平稳液流，压差测试准确的作用。

7.根据权利要求4所述的一种小型水力压裂三轴评价测试加压装置，其特征在于，所述的凹槽（8）内设有声发射探头。

8.一种小型水力压裂评价测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）对要研究的目标储层进行钻井取心，将取出的岩样加工成80mm×80mm×100mm的长方体，在岩样顶端的中部钻取一个直径1.5mm，深75mm的洞，洞的下部45mm空间预留为裸眼段，然后将注液用的模拟井筒用高强度的环氧树脂胶粘在裸眼段上方，防止注液时液体从井口漏出导致泄压，为了使井筒能更好的粘结，在井筒的外壁刻上螺纹；

2）将大插板和小插板插入壳体，并且将16个声发射探头置于各插板上预留的凹槽中，然后将加工好的岩石样品置于壳体中，将上部的方形盖板用螺丝固定，通过三个方向的液压活塞对岩样加载所需要的应力，可以模拟实际储层的应力条件；

3）从井筒中向岩样注入压裂液体，可以通过注入泵调节不同的注入速度，整个实验过程对注入压力进行监测记录，实验后研究压力变化曲线，当注入压力达到岩石的破裂压力时，岩石内部开始产生裂缝，裂缝的产生以及扩展过程中会产生声音事件，通过声发射监测系统可以对这些事件进行定位，最终将结果汇总，可以得到裂缝扩展的过程以及最终形态图。