[发明专利]页岩气水力压裂物理模拟试验系统

摘要

本发明公开了一种页岩气水力压裂物理模拟试验系统，包括真三轴模块、水力伺服泵压模块、声发射模块、水力含砂压裂模块以及控制装置，其中，真三轴模块包括试样放置室、方形压块以及与方形压块连接第一液压装置；声发射模块包括安装于试样放置室内的声发射探头以及全信息声发射分析仪主机；水力伺服泵压模块包括箱体以及高压注入泵，箱体中的清水压裂液通过管道与试样中预置井筒连接；水力含砂压裂模块包括含砂液容器以及第二液压装置，第二液压装置包括第二液压油箱体、第二液压电动泵、第二三级四通电液伺服阀、第二溢流阀、第二液压缸以及第二液压活塞。本页岩气水力压裂物理模拟试验系统，能模拟不同地层应力条件下的水力加砂压裂实验。

主权项

一种页岩气水力压裂物理模拟试验系统，其特征在于，包括：真三轴模块、水力伺服泵压模块、声发射模块、水力含砂压裂模块以及控制装置，其中，所述真三轴模块包括试样放置室、用于对放入试样放置室中的试样进行加压的方形压块，以及与所述方形压块连接以驱动其对试样进行加压的第一液压装置，所述方形压块设有三个，三个方形压块在水平、垂直和竖直三个方向挤压试样，每一所述方形压块对应设置一所述第一液压装置；所述声发射模块包括安装于所述试样放置室内的声发射探头，以及与所述声发射探头电连接的全信息声发射分析仪主机，所述控制装置与全信息声发射分析仪主机电连接；所述水力伺服泵压模块包括箱体以及用于向试样中预置井筒内注入清水压裂液的高压注入泵，所述箱体中的清水压裂液通过管道与试样中预置井筒连接；所述水力含砂压裂模块包括与所述水力伺服泵压模块的管道连通的含砂液容器，以及用于驱动所述含砂液容器中的含砂液进入试样中预置井筒内的第二液压装置，所述第二液压装置包括第二液压油箱体、第二液压电动泵、第二三级四通电液伺服阀、第二溢流阀、第二液压缸以及第二液压活塞；所述含砂液容器上设有用于将其腔室中含砂液向其出口挤压的且与第二液压活塞连接的推力活塞，所述第二液压电动泵的一端通过管道连接第二液压油箱体，另一端通过管道连接所述第二三级四通电液伺服阀的第一端；所述第二三级四通电液伺服阀的第二端通过管道连接第二液压油箱体，第三端通过管道连接第二液压缸的第一入口，第四端通过管道连接第二液压缸的第二入口；所述第二溢流阀的一端通过管道连接第二液压油箱体，另一端与第二三级四通电液伺服阀的第一端和第二液压电动泵之间的节点连接；所述第二液压活塞位于所述第二液压缸中且与所述推力活塞连接以挤压其腔室中的含砂液；所述控制装置还与所述水力伺服泵压模块以及水力含砂压裂模块电连接。