[实用新型]一种岩石气-液耦合致裂试验装置

说明书

本实用新型提供一种岩石气‑液耦合致裂试验装置，包括围压油缸，所述围压油缸内部形成压力室，所述压力室中自上而下设有加载压头、岩石样本、加载台座；所述岩石样本的底部设有向上延伸的预制裂缝孔；所述岩石样本的周侧在预制裂缝孔的顶部的上方附近贴设纵向位移传感器和环向位移传感器；所述预制裂缝孔内放入进气管路，所述岩石样本的顶部设有出气管路；所述围压油缸设有进油管路和出油管路。本实用新型能够实现单一液体、单一气体、气体‑液体耦合的不同因素作用下岩石力学行为研究，并能够记录致裂过程中的压力、位移等变化情况，对于研究岩石在不同应力、不同介质渗透压力条件下的力学行为测试提供了试验基础。

技术领域

本实用新型属于岩土工程技术领域，尤其是涉及一种岩石气-液耦合致裂试验装置。

背景技术

我国石油、天然气等能源储量十分丰富，勘探开发潜力巨大，高效开发对于保障我国能源安全意义重大，但是，这些能源储层普遍低孔、低渗，需要采用水力压裂技术才能进行有效的开发。水力压裂技术是目前最常用的岩石致裂技术，被广泛地应用于地应力测量、石油天然气开采、页岩开采等领域，该技术的应用极大地促进了岩石压裂技术的快速发展，但也存在很多的不足：（1）水力压裂过程中需要消耗大量的水资源，容易引起储层伤害和水资源污染浪费；（2）当遭遇黏土矿物时，易遇水膨胀，堵塞渗透通道；（3）水压力在孔隙中会产生毛细管压力，容易导致孔隙水锁，降低储层渗透率。

上述不利因素都对岩石致裂技术提出了新的挑战。为了克服水压致裂的诸多问题，气体压裂技术得到了推广应用，与常规水力压裂相比，气体压裂具有更好的流动、渗透和传递性能，并可避免在水力压裂过程中的水化作用，提高裂缝的导流能力，因此具有良好的应用前景。但是由于岩石通常位于地下渗流场中，要同时面临气体和液体的两场耦合作用，如何评价岩石在两场耦合作用影响是亟需解决的一个技术难题。

因此，亟需提供一种岩石气-液耦合致裂试验装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种岩石气-液耦合致裂试验装置。

为此，本实用新型的上述目的通过以下技术方案来实现：

一种岩石气-液耦合致裂试验装置，其特征在于：所述岩石气-液耦合致裂试验装置包括围压油缸，所述围压油缸内部形成压力室，所述压力室中自上而下设有加载压头、岩石样本、加载台座；所述岩石样本的底部设有向上延伸的预制裂缝孔，所述预制裂缝孔的直径远小于岩石样本的直径，所述预制裂缝孔的长度与岩石样本高度的一半相当；所述岩石样本的周侧在预制裂缝孔的顶部的上方附近贴设纵向位移传感器和环向位移传感器；所述预制裂缝孔内放入进气管路，所述岩石样本的顶部设有出气管路；所述围压油缸设有进油管路和出油管路。

在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用如下技术方案：

作为本实用新型的优选技术方案：所述围压油缸固定至固定底座上。

作为本实用新型的优选技术方案：所述进气管路与气压泵相连通，所述气压泵与气压供给系统相连通。

作为本实用新型的优选技术方案：所述气压泵与气压供给系统之间的连接管路上设有进气阀。

作为本实用新型的优选技术方案：所述进油管路与油压泵相连通，所述油压泵与油压供给系统相连通。

作为本实用新型的优选技术方案：所述油压泵与油压供给系统之间的连接管路上设有进油阀。

作为本实用新型的优选技术方案：所述出油管路上设有出油阀。

作为本实用新型的优选技术方案：所述出气管路上设有出气阀。

作为本实用新型的优选技术方案：所述加载台座上表面、加载压头下表面以及岩石样本的两端均涂覆环氧树脂以形成气密性薄层。