[发明专利]一种低渗透污染场地压裂增渗物理模拟装置

权利要求书

1.一种低渗透污染场地压裂增渗物理模拟装置，其特征在于，包括：试验容器、压裂模拟井、多个监测模拟井、压裂机构、液压加载机构、物理参数监测机构、地球物理参数监测机构、可视化监测机构，其中，

所述试验容器包括：筒体及可拆卸式顶推密封盖，所述筒体为敞口结构，用于装填试验土样；所述筒体对应所述压裂模拟井与所述监测模拟井的位置开设可视化监测窗；所述顶推密封盖盖合于所述筒体的敞口端后将所述筒体密封；

所述压裂模拟井与所述监测模拟井都设置在所述试验容器内；

所述液压加载机构与所述顶推密封盖连接，通过推力使所述顶推密封盖向所述试验土样加压；

所述压裂机构设置在所述压裂模拟井上，用于实施压裂作业；

所述物理参数监测机构用于监测压裂过程中所述试验土样的含水率、温度、压力、孔隙度；

所述地球物理参数监测机构用于监测压裂过程中所述试验土样的电阻率及磁场强度；

所述可视化监测机构对应所述可视化监测窗设置，用以监测压裂过程中裂隙的发育和扩展程度以及支撑剂的形态分布。

2.如权利要求1所述的低渗透污染场地压裂增渗物理模拟装置，其特征在于，还包括支撑框架，所述筒体固定在所述支撑框架上。

3.如权利要求1所述的低渗透污染场地压裂增渗物理模拟装置，其特征在于，包括1个所述压裂模拟井及2个所述监测模拟井，所述压裂模拟井位于2个所述监测模拟井的中间；所述压裂模拟井的中部两侧分别布置有用于压裂或喷砂的拉瓦尔喷嘴。

4.如权利要求1所述的低渗透污染场地压裂增渗物理模拟装置，其特征在于，

所述压裂模拟井与所述监测模拟井的井筒内都设置有两个用于阻隔闭气的阻隔器；

所述压裂模拟井的井筒壁为6层套管结构，形成5个通道，中心的所述通道为液氮通道，所述液氮通道两外侧为隔热油通道，所述隔热油通道之外为支撑剂通道。

5.如权利要求4所述的低渗透污染场地压裂增渗物理模拟装置，其特征在于，所述压裂机构包括：液氮罐、液氮高压泵、液氮调压阀、混砂罐、支撑剂高压泵、支撑剂调压阀、泄压阀，

所述液氮罐通过液氮管道连通所述压裂模拟井的液氮通道；

所述液氮高压泵及所述液氮调压阀设置在所述液氮管道上，所述液氮调压阀位于所述液氮高压泵与所述压裂模拟井之间；

所述混砂罐通过支撑剂管道连通所述压裂模拟井的支撑剂通道；

所述支撑剂高压泵、所述支撑剂调压阀及所述泄压阀设置在所述支撑剂管道上，所述支撑剂调压阀及所述泄压阀位于所述支撑剂高压泵与所述压裂模拟井之间。

6.如权利要求1所述的低渗透污染场地压裂增渗物理模拟装置，其特征在于，所述液压加载机构包括：电机、液压油泵、液压顶推器，

所述电机与所述液压油泵连接，驱动液压油泵工作；

所述液压油泵与所述液压顶推器连接，将高压油输送给所述液压顶推器；

所述液压顶推器的输出端连接所述顶推密封盖。

7.如权利要求1所述的低渗透污染场地压裂增渗物理模拟装置，其特征在于，所述物理参数监测机构包括：含水率传感器、温度传感器、土压力传感器、位移传感器及物理参数处理器，

所述物理参数处理器与所述含水率传感器、所述温度传感器、所述土压力传感器及所述位移传感器电性连接；

所述顶推密封盖的四个角部分别设置有所述位于传感器；

所述含水率传感器设置在所述压裂模拟井的井筒外壁的上部；

所述土压力传感器及所述温度传感器设置在所述压裂模拟井的井筒外壁的下部。

8.如权利要求1所述的低渗透污染场地压裂增渗物理模拟装置，其特征在于，所述地球物理参数监测机构包括：磁力传感器、电极及地球物理参数处理器，

每个所述监测模拟井都设置有多个所述磁力传感器；

所述压裂模拟井的井筒外壁的中部间隔布置有多个所述电极；

所述地球物理参数处理器与所述磁力传感器及所述电极电性连接。