[发明专利]微波破岩试验装置

说明书

本发明涉及一种微波破岩试验装置，属于钻井测试装置领域，其包括微波控制装置，所述微波控制装置构造成能够发出微波；连接所述微波控制装置的试验箱，所述试验箱构造成能够调节其内部的温度，并且其内部设置有待试验的岩石样品；连接所述试验箱的压力控制装置，所述压力控制装置造成能够控制岩石样品所在环境的压力；以及上位控制机，所述上位控制机检测并控制所述试压箱内的温度，并且控制和检测压力控制装置和微波控制装置的工作状态。本发明能够模拟高温、高压以及钻井液的环境，检测微波破岩的效果。

技术领域

本发明涉及一种微波破岩试验装置，属于钻井测试工具领域。

背景技术

随着当前深井、超深井和复杂地质结构井越来越多，在钻遇玄武岩、花岗岩等坚硬岩层时，普遍存在着机械钻速慢，钻头磨损严重等问题，大大增加了施工成本和钻井风险。因此，钻遇坚硬岩层的提速增效是当前亟待解决的问题，由于传统的纯机械破岩方式已接近破岩效率极限，因此，出现了一种微波辅助破岩技术，在机械破碎岩石之前，首先采用微波照射岩石对其进行预加热，使岩石内部产生的热应力超过岩石强度，其内部产生微裂纹，易于钻头破碎。

当前国内外在进行微波室内照射试验时，所采用的试验装置类似于工业微波炉系统，试验环境为常温常压，不能模拟钻井工况下高温高压和钻井液环境，而这些因素都会对实际钻井过程中微波破岩效果产生影响。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种微波破岩试验装置，能够模拟高温、高压以及钻井液的环境，检测微波破岩的效果。

本发明的提出了一种微波破岩试验装置，包括：

微波控制装置，所述微波控制装置构造成能够发出微波；

连接所述微波控制装置的试验箱，所述试验箱构造成能够调节其内部的温度，并且其内部设置有待试验的岩石样品；

连接所述试验箱的压力控制装置，所述压力控制装置造成能够控制岩石样品所在环境的压力；以及

上位控制机，所述上位控制机检测并控制所述试压箱内的温度，并且控制和检测压力控制装置和微波控制装置的工作状态。

本发明的进一步改进在于，所述试验箱内设置有密闭容器，所述密闭容器内放置岩石样品；

其中，所述压力控制装置连接所述密闭容器，并且调节密闭容器内的压力。

本发明的进一步改进在于，所述试验箱的下部设置有升降装置，所述升降装置带动所述密闭容器上升或下降。

本发明的进一步改进在于，所述升降装置的上部设置有旋转装置，所述旋转装置的上端伸入到所述试验箱内并连接有托盘；所述托盘上放置所述密闭容器，并且在所述旋转装置旋转时带动所述密闭容器转动。

本发明的进一步改进在于，所述压力控制装置包括连接所述上位控制器的打压泵，所述打压泵通过打压管连接所述密闭容器；其中，所述打压管上设置有压力检测器。

本发明的进一步改进在于，所述微波控制装置包括微波发生柜以及连接所述微波发生柜的微波传输装置，所述微波传输装置连接在所述试验箱内，并设置有对准所述密闭容器的微波天线。

本发明的进一步改进在于，所述微波发生柜内设置有磁控管。

本发明的进一步改进在于，所述微波传输装置包括连接所述磁控管和所述试验箱的矩形波导，所述矩形波导上设置有微波检测器。

本发明的进一步改进在于，所述矩形波导上设置有保护所述磁控管的微波保护器。

本发明的进一步改进在于，所述密闭容器采用非金属材质。

与现有技术相比，本发明的优点在于：