[发明专利]一种油页岩水力压裂模拟实验系统及实验样品的制作方法

摘要

一种油页岩水力压裂模拟实验装置及实验样品制作方法，包括用于油页岩水力压裂模拟实验装置和实验样品制作方法两部分，其中油页岩水力压裂模拟实验装置由水力压裂加压及数据采集部分和实验样品三轴加压部分组成；本发明能够利用真实的油页岩试块来测试油页岩在不同地应力情况下以及不同射孔条件下的裂缝起裂压力及裂缝扩展情况；本发明中油页岩试样的制作方法，即可以利用真实的油页岩试块进行实验，还可以将三个方向上的应力充分传递到油页岩试块上，让油页岩试块受力更具有真实性。

主权项

一种油页岩水力压裂模拟实验装置，其特征在于：是由水力压裂加压及数据采集部分和实验样品三轴加压部分组成；其中水力压裂加压及数据采集部分包括数据采集单元(15)、压裂压力信号传输线(16)、第一智能压力传感器模块(91)、高压泵(10)、压裂液箱(11)、压裂液输送管道(18)、电机(25)、电机电力线(26)，其中，数据采集单元(15)上插接有压裂压力信号传输线(16)，压裂压力信号传输线(16)的另一端插接在第一智能压力传感器模块(91)上，高压泵(10)设置在第一智能压力传感器模块(91)的下方，第一智能压力传感器模块(91)的传感器插入高压泵(10)内部，压裂液箱(11)设置在高压泵(10)下方，高压泵(10)通过螺栓固定在压裂液箱(11)上面，高压泵(10)与压裂液输送管道(18)为球形接头螺纹连接，压裂液输送管道(18)与模拟套管(6)为球形接头螺纹连接；电机(25)通过螺栓固定在压裂液箱(11)上面，电机(25)与高压泵(10)通过联轴器连接，电机(25)通过电机电力线(26)与数据采集单元(15)连接，电机电力线(26)与数据采集单元(15)为插接；实验样品三轴加压部分包括垂直四爪夹持臂(1)、垂直移动载荷板(2)、数个销子(3)、四个水平四爪夹持臂(4)、四个水平移动载荷板(5)、四个水平千斤顶(71)、垂直千斤顶(72)、夹持机构底座(8)、第二智能压力传感器模块(92)、第三智能压力传感器模块(93)、第四智能压力传感器模块(94)、Z向载荷加压泵(12)、X向载荷加压泵(13)、Y向载荷加压泵(14)、液压油输送管道(19)和三通接头(20)；其中，垂直四爪夹持臂(1)与四个水平四爪夹持臂(4)分别通过销子(3)铰接，夹持机构底座(8)与四个水平四爪夹持臂(4)分别通过销子(3)铰接；四个水平千斤顶(71)分别安装在四个水平四爪夹持臂(4)顶端的圆槽内，并通过螺钉固定，垂直千斤顶(72)安装在垂直四爪夹持臂(1)的圆槽内，并通过螺钉固定；四个水平移动载荷板(5)垂直放置在夹持机构底座(8)上，四个水平移动载荷板(5)向外的一侧分别紧靠在四个水平千斤顶(71)上，垂直移动载荷板(2)需要压在实验样品上面，垂直移动载荷板(2)向上的一侧紧靠在垂直千斤顶(72)上；Z向载荷加压泵(12)与第二智能压力传感器模块(92)通过螺纹密封连接，X向载荷加压泵(13)与第三智能压力传感器模块(93)通过螺纹密封连接，Y向载荷加压泵(14)与第四智能压力传感器模块(94)通过螺纹密封连接，载荷压力信号传输线17与第二智能压力传感器模块(92)、第三智能压力传感器模块(93)和第四智能压力传感器模块(94)分别连接，连接方式为插接；载荷压力信号传输线17的另一端与数据采集单元(15)插接；Z向载荷加压泵(12)、X向载荷加压泵(13)和Y向载荷加压泵(14)分别与Z向液压油输送管道(19)2、X向液压油输送管道(19)3和Y向液压油输送管道(19)4连接，连接方式均为球形接头螺纹连接；Z向液压油输送管道(19)2与垂直千斤顶(72)连接，连接方式为球形接头螺纹连接，X向液压油输送管道(193)通过第一三通(201)分为两路与两个相对的水平千斤顶(71)相连接，连接方式为球形接头螺纹连接，Y向液压油输送管道(194)通过第二三通(202)分为两路与另外两个相对的水平千斤顶(71)相连接，连接方式为球形接头螺纹连接。