[发明专利]一种水力压裂模拟实验装置及实验方法

权利要求书

1.一种水力压裂模拟实验装置，其特征在于，所述水力压裂模拟实验装置包括外壳和设于所述外壳内的环形的渗流环，所述渗流环的内侧具有用于放置岩心样品的岩心腔，所述渗流环中设有与所述岩心腔连通的渗流通道，所述渗流通道具有设于所述渗流环的内侧壁上的多个出液口，所述出液口与所述岩心腔连通，多个所述出液口沿所述渗流环的圆周方向和轴向间隔排列，所述岩心腔内设有至少一个能插入所述岩心样品内的模拟井筒，通过所述模拟井筒向所述岩心样品内注入压裂液，通过所述渗流环的渗流通道向所述岩心样品内注入渗流液；

所述岩心腔内设有多个所述模拟井筒，所述模拟井筒沿所述岩心腔的轴向设置，多个所述模拟井筒沿所述岩心腔的径向并排间隔设置；

各所述模拟井筒分别连接一压裂液管，所述压裂液管穿过所述外壳并伸出所述外壳外，通过所述压裂液管向所述模拟井筒内注入压裂液，各所述压裂液管上分别设有压裂阀门；

所述岩心腔的端部设有一连接板，所述模拟井筒和所述压裂液管分别设于所述连接板的相对两侧，各所述模拟井筒和各所述压裂液管分别与所述连接板连接，所述连接板中设有将各所述模拟井筒与对应的所述压裂液管连通的导流通道。

2.如权利要求1所述的水力压裂模拟实验装置，其特征在于，所述水力压裂模拟实验装置还包括设于所述外壳内的围压筒和轴压板，所述围压筒套在所述渗流环外侧，所述围压筒和所述外壳之间形成围绕所述岩心腔的环形的围压腔，所述轴压板设于所述岩心腔的端部，所述轴压板和所述外壳之间形成轴压腔，所述围压腔、所述轴压腔和所述岩心腔互不连通，通过向所述围压腔和所述轴压腔内注入液体对所述岩心腔内的岩心样品施加围压和轴压。

3.如权利要求2所述的水力压裂模拟实验装置，其特征在于，所述外壳外设有与所述外壳连接的围压管、轴压管和渗流管，所述围压管与所述围压腔连通，所述轴压管与所述轴压腔连通，所述渗流管与所述渗流通道连通，通过所述围压管向所述围压腔内注入液体，通过所述轴压管向所述轴压腔内注入液体，通过所述渗流管向所述渗流通道内注入渗流液。

4.如权利要求2所述的水力压裂模拟实验装置，其特征在于，所述外壳中设有用于填充导热液体的加热腔，所述加热腔和所述轴压腔分别位于所述岩心腔的轴向两端，所述加热腔和所述岩心腔互不连通，所述加热腔内设有用于加热所述导热液体的电阻丝，所述导热液体能将热量传递给所述岩心腔内的岩心样品。

5.如权利要求2所述的水力压裂模拟实验装置，其特征在于，所述外壳包括外筒和封堵所述外筒的相对两端的盖板和底盘，所述外筒围绕所述围压筒设置，所述外筒和所述围压筒之间形成所述围压腔，所述盖板和所述轴压板之间形成所述轴压腔，所述盖板与所述外筒可拆卸地连接。

6.如权利要求5所述的水力压裂模拟实验装置，其特征在于，所述底盘上设有与所述岩心腔连通的出液孔，所述外壳外设有与所述出液孔连接的出液管，从所述岩心样品流出的压裂液和渗流液经由所述出液孔和所述出液管流出，所述出液管上设有能监测所述出液管内液体的流量和温度的复合传感器。

7.如权利要求5所述的水力压裂模拟实验装置，其特征在于，所述盖板的朝向所述轴压板的侧面上连接有定位套和挡环，所述挡环位于所述定位套外侧并环绕所述定位套，所述轴压板套在所述定位套外，所述轴压板的内侧壁与所述定位套的外侧壁密封接合，所述轴压板的外侧壁与所述挡环的内侧壁密封接合，所述渗流环的两端分别顶抵所述挡环的端面和所述底盘的端面。

8.如权利要求7所述的水力压裂模拟实验装置，其特征在于，所述轴压板的背对所述盖板的一侧设有连接板，所述模拟井筒与所述连接板连接，所述连接板的背对所述模拟井筒的一侧连接有用于分别向各所述模拟井筒内注入压裂液的至少一个压裂液管，所述连接板中设有将各所述模拟井筒与对应的所述压裂液管连通的导流通道，所述压裂液管依次穿过所述定位套和所述盖板并伸出所述外壳外。