[实用新型]一种页岩水力压裂实验装置

说明书

本实用新型公开了一种页岩水力压裂实验装置，涉及测试样品，包括透明腔体、喷射管、全自动增压泵、储液池、声发射接收器、螺栓，所述测试样品放置于所述透明腔体中，所述喷射管的一端穿过明腔体的上端面埋设于所述测试样品中，另一端通过管路与全自动增压泵的一端相连，喷射管与全自动增压泵连接的管路上设有脉冲式电磁阀，所述全自动增压泵的另一端与储液池通过管路相连；所述透明腔体为六块透明有机玻璃拼接成的密封的长方体透明腔体，每两块有机玻璃之间通过螺栓连接固定，所述喷射管的管壁上开设有朝向不同的通孔作为射孔；本实用新型结构简单，能够很好的模拟不同水压条件下、不同页岩样品水力压裂的相关参数变化及破裂规律。

技术领域

本实用新型涉及页岩气开采技术领域，具体地，涉及一种页岩水力压裂实验装置。

背景技术

水力压裂是低渗透油气藏改造的主要手段，也是提高石油和页岩气采收率的重要生产措施。水力压裂就是通过高压设备将流体以一定的流量强制地泵入地层，当压力高于地层破裂压力时，地层岩石会产生裂缝，流体携带支撑剂铺置到裂缝中并使裂缝保持开启状态，这样就在油气藏与井眼之间形成一条或多条足够长的高导流能力支持裂缝，更有利于油气从地层渗入井筒，从而提高油气产量、增加储藏经济可采储量的工艺过程。

页岩气具有自生、自储、自封闭、饱含气、运移距离短、孔隙度低(3％-10％)、渗透率低(一般数个毫达西)等特点，需要注水压裂使得页岩内部产生裂缝，提供必要的运移通道，来增加裂缝连通性，改善渗透率、增加渗流面积、提高导流率，天然气会以游离相为主向其中运移聚集，由于周围致密页岩气遮挡，易形成工业性页岩气藏，页岩气生产机制复杂，涉及吸附气和游离气、天然裂缝和诱导裂缝之间的相互关系复杂、水压不可控、水平段井眼轨迹优化、水平井分段压力优化、压后评估技术、页岩气运移方向监控等都是亟待解决的技术难题。

由于现场探测受到现有技术的限制，难度大、成本高，具有很高的局限性。人们难以直观获知和准确描述页岩压裂裂缝的扩展规律，页岩实际压裂效果缺乏科学准确的评判。因此，通过实验室研究，显示页岩水压致裂机理对于准确定量地评判水力压裂效果、有效地实施水力压裂技术、提高非常规油气资源的采收率、降低开采成本具有重要的科学意义和工程应用价值。针对以上问题，实用新型提供一种水力压裂实验装置用于研究水力压裂裂缝扩展规律，揭示页岩水压压裂的起裂和扩展机理。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种页岩水力压裂实验装置，用于研究水力压裂裂缝扩展规律，揭示页岩水压致裂的起裂和扩展机理。

本实用新型采用下述的技术方案：

一种页岩水力压裂实验装置，涉及测试样品，包括透明腔体、喷射管、全自动增压泵、储液池、恒温箱、声发射接收器、螺栓，所述测试样品放置于所述透明腔体中，所述喷射管的一端穿过明腔体的上端面埋设于所述测试样品中，另一端通过管路与全自动增压泵的一端相连，喷射管与全自动增压泵连接的管路上设有脉冲式电磁阀，所述全自动增压泵的另一端与储液池通过管路相连；

所述透明腔体为六块透明有机玻璃拼接成的密封的长方体透明腔体，每两块有机玻璃之间通过螺栓连接固定，所述喷射管的管壁上开设有朝向不同的通孔作为射孔，压裂液穿过射孔后沿不同方向喷射；所述测试样品的左、右端端面上设有声发射传感器，上、下端端面上设有电阻应变片，所述透明腔体、测试样品、声发射接收器、电阻应变片、支架均设置于恒温箱内。

优选的，所述全自动增压泵与脉冲式电磁阀连接的管路上设有数字流量计；脉冲式电磁阀与喷射管连接的管路上设有数字压力表。

优选的，所述全自动增压泵与储液池连接的管路上依次设有过滤阀、阀门。

优选的，所述声发射传感器与声发射接收器相连。

优选的，所述透明腔体的外侧设置有摄像机、电脑，所述数字压力表、数字流量计、声发射接收器、电阻应变片、摄像机均与电脑相连。