[发明专利]测试粗糙裂缝导流能力实验装置及测试评价方法

权利要求书

1.一种测试粗糙裂缝导流能力实验装置，其特征在于：这种测试粗糙裂缝导流能力实验装置包括导流腔室（2）、底座（3）、进液加载块（6）、出液加载块（7）、闭合压力加载块（4）、闭合压力调节装置（5），导流腔室（2）内放置测试岩样（1），测试岩样（1）被切割出具有分形特征的、表面粗糙度一定的人工裂缝，导流腔室（2）上部安装加载顶板（11），导流腔室（2）下部进液端一侧和出液端一侧各设置有一组滑槽，每组有3个滑槽，其中每组中间的滑槽安装缝宽测量装置（9），两侧的滑槽安装流压测量装置（10），测试岩样（1）设置于缝宽测量装置（9）和流压测量装置（10）之上，缝宽测量装置（9）一端有缝宽探针（27），缝宽探针（27）安装在测试岩样（1）的探针孔内，缝宽探针（27）连接位移传感器（13）；底座（3）安装有带滚轴组的平台（12），导流腔室（2）固定在带滚轴组的平台（12）上，加载顶板（11）加压，底座（3）支撑，共同完成对测试岩样（1）上覆压力的加载；导流腔室的两侧设置进液加载块（6）和出液加载块（7），进液加载块（6）和出液加载块（7）均设置导流槽（24），进液加载块（6）的导流槽（24）一端连接进液阀，另一端连接测试岩样（1）的人工裂缝入口；出液加载块（7）的导流槽（24）一端连接测试岩样（1）的人工裂缝出口，另一端连接出液阀；闭合压力调节装置（5）由水平调节块和垂直调节块构成，水平调节块压置在加载顶板上，闭合压力加载块（4）和垂直调节块安装在导流腔室（2）前后两端，将导流腔室（2）前后两端封闭，导流腔室（2）内部设置有变向加载块（8），变向加载块（8）安装在导流室的双向孔槽（18）内，变向加载块（8）穿过加载顶板（11）与闭合压力调节装置（5）连接，闭合压力加载块（4）、闭合压力调节装置（5）、变向加载块（8）三者配合下完成裂缝闭合压力的加载；

所述的测试岩样（1）为六边体岩样或长方体岩样，当测试岩样（1）采用六边体岩样时，闭合压力加载装置的水平调节块设置为具有滑动孔槽的，滑动孔槽为椭圆形，变向加载块（8）与闭合压力加载装置的滑动孔槽连接，水平压力机通过水平加载块（15）对闭合压力加载块（4）施加压力，闭合压力加载块（4）通过与六边体岩样形状相契合的辅助块（14），配合带滑动孔槽（16）的闭合压力调节装置（5），完成对六边体测试岩样（1）中粗糙裂缝闭合压力的加载；当测试岩样（1）采用长方体岩样时，闭合压力加载装置的水平调节块设置为具有固定孔槽的，固定孔槽为圆形，变向加载块（8）与闭合压力加载装置的固定孔槽（17）连接，水平压力机通过水平加载块（15）对闭合压力加载块（4）施加压力，配合带固定孔槽（17）的闭合压力调节装置（5），完成对长方体测试岩样（1）中平直裂缝闭合压力的加载。

2.根据权利要求1所述的测试粗糙裂缝导流能力实验装置，其特征在于：所述的流压测量装置（10）一端固定插头（30），固定插头（30）插入测试岩样（1）的固定孔内，流压测量装置（10）的入口安装有过滤塞（29），过滤塞（29）与人工裂缝路径相对应，人工裂缝内的压裂液通过过滤塞（29）进入流压测量装置（10）以及外部连接的流量计。

3.根据权利要求2所述的测试粗糙裂缝导流能力实验装置，其特征在于：所述的进液加载块（6）的导流槽（24）通过弧形槽（25）与测试岩样（1）的人工裂缝入口相连接，弧形槽（25）与导流槽（24）相通，弧形槽（25）扣置测试岩样（1）的人工裂缝入口，弧形槽（25）内安装弧形过滤塞（26），弧形槽（25）口处安装有密封垫片（28）；出液加载块（7）的导流槽（24）通过另一个弧形槽（25）与测试岩样（1）的人工裂缝出口相连接，出液加载块（7）的导流槽（24）与该弧形槽（25）相通，该弧形槽（25）扣置测试岩样（1）的人工裂缝出口处，该弧形槽（25）内也安装弧形过滤塞（26），该弧形槽（25）口处安装有密封垫片（28）。

4.根据权利要求3所述的测试粗糙裂缝导流能力实验装置，其特征在于：所述的带滚轴组的平台（12）包括一组滚轴（20）和滑动承压板（21），该组滚轴（20）位于滑动承压板（21）之下，滑动承压板（21）上表面与导流腔室（2）连接并固定。