[发明专利]干热岩增强型地热系统的水力压裂模拟实验装置及方法

摘要

本发明涉及一种干热岩增强型地热系统的水力压裂模拟实验装置及方法。本发明模拟干热岩高压高温生成环境，通过设计多级活塞来对岩芯施加精确应力，并采用耐压耐温多孔板来保持干热岩流体的渗透性，并通过导流槽外接到流体采集室，同时在真三轴高压斧内部嵌入可调节声发射探头来监测水力压裂过程中裂缝扩展时的声发射事件，利用该装置可以实现三轴围压条件对岩石水力压裂‑声发射‑热能采收效率等信息的一体化采集，研究干热岩水力裂缝的起裂与扩展情况；本发明的有益效果是具有升温保温效果好，密封部分更换简单、维护方便，声发射内嵌部位可以根据探头大小要求进行调节等优势，此外整个装置还具有操作方便、防维护周期短等特点；属干热岩增强型地热系统水力压裂测试装置检测方面的重要技术创新。

主权项

一种干热岩增强型地热系统的水力压裂模拟实验装置，其特征是：包括压力控制系统（1）、高压压裂泵（2）、压裂液注入腔（3）、支撑剂注入腔（4）、混合装置（5）、样品水力压裂腔（6）、多级活塞（7）、水力压裂腔保温层（8）、水力压裂腔加热层（9）、耐高温高压多孔板（12）、液压伺服控制系统（17）、高压管线（18）、流量监测表（19）、热流体储集设备（23），所述压力控制系统（1）连接高压压裂泵（2），所述的压裂液注入腔（3）和支撑剂注入腔（4）的一端连接高压压裂泵（2），另一端连接混合装置（5），液体混合后被送入样品水力压裂腔（6），所述样品水力压裂腔（6）外侧设有水力压裂腔加热层（9），在水力压裂腔加热层（9）外侧设有水力压裂腔保温层（8）；所述样品水力压裂腔（6）的由耐高温高压多孔板（12）组成，在样品水力压裂腔（6）的底部和两个侧壁上设有多级活塞（7），并在样品水力压裂腔（6）内装有模拟岩石试件，在样品水力压裂腔（6）的顶部设有可插入耐高压金属管模拟压裂井筒的小孔；在样品水力压裂腔（6）的顶部和两侧分别通过高压管线连接液压伺服控制系统（17），在样品水力压裂腔（6）的底部连接热流体储集设备（23）。