全直径岩心压裂造缝评价仪制造技术

本发明专利技术提供了一种全直径岩心压裂造缝评价仪，包括：筒体，筒体具有容纳岩心试样的容纳腔；岩心底座，岩心底座与筒体的底部连接，岩心试样支撑在岩心底座上；施压装置，施压装置伸入至容纳腔内，并能够自上而下向岩心试样施加压力，岩心试样的顶端和底端分别设有压裂液注入口和压裂液采出口；多个超声波探头，岩心试样的顶端和底端均设置有超声波探头，超声波探头能够激发纵横波，通过声波在不同介质中传播的速度不同和接收到声波的时间差来检测压裂裂缝的位置和形态。本发明专利技术解决了现有技术中的岩石力学试验机无法判定岩石裂缝产生的位置和时间节点，不能清楚观察到岩石内部裂缝形成的形态以及裂缝形成的趋势问题。的形态以及裂缝形成的趋势问题。的形态以及裂缝形成的趋势问题。

【技术实现步骤摘要】
全直径岩心压裂造缝评价仪


[0001]本专利技术涉及岩石力学
，具体而言，涉及一种全直径岩心压裂造缝评价仪。

技术介绍

[0002]储层岩石力学参数特征以及压裂室内模拟数据是储层改造参数设计的重要依据，压裂改造时造缝条件及裂缝开裂程度也是重点问题。岩石三维造缝模拟实验是研究岩石力学的重要手段，岩石三维造缝模拟实验数据是岩石力学一个重要参数。岩石三维造缝模拟实验能比较完整地模拟岩土在原始应力状态下的力学性能，是工程设计的重要依据。由于深部岩石处于复杂的应力状态，采矿工程中所遇到的岩体或矿体多处于三向应力状态，本身又是一种十分复杂的天然材料，在很多情况下，简单应力状态下的岩石应力试验不能完全反映工程实际中的岩体应力状态，必须充分认识复杂应力状态下岩石的力学性质。
[0003]现有的岩石力学试验机基本都属于标准设备，其轴向压力、围压、孔隙压力参数都是标准参数，岩石形变参数主要由高精度位移传感器检测，无法判定岩石裂缝产生的位置和时间节点，不能清楚观察到岩石内部裂缝形成的形态以及裂缝形成的趋势。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种全直径岩心压裂造缝评价仪，以解决现有技术中的岩石力学试验机无法判定岩石裂缝产生的位置和时间节点，不能清楚观察到岩石内部裂缝形成的形态以及裂缝形成的趋势问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种全直径岩心压裂造缝评价仪，包括：筒体，筒体具有容纳岩心试样的容纳腔；岩心底座，岩心底座与筒体的底部连接，岩心试样支撑在岩心底座上；施压装置，施压装置伸入至容纳腔内，并能够自上而下向岩心试样施加压力，岩心试样的顶端和底端分别设有压裂液注入口和压裂液采出口，压裂液注入口用于注入压裂液，当注入压力大于岩心试样自身特性的断裂压力时，岩心试样产生裂缝并能够使压裂液从压裂液采出口排出；多个超声波探头，岩心试样的顶端和底端均设置有超声波探头，超声波探头能够激发纵横波，通过声波在不同介质中传播的速度不同和接收到声波的时间差来检测压裂裂缝的位置和形态。
[0006]进一步地，岩心试样的顶端和底端分别具有岩心上堵头和岩心下堵头，岩心上堵头位于施压装置和岩心试样之间，且压裂液注入口开设在岩心上堵头上，岩心下堵头位于岩心试样和岩心底座之间，且压裂液采出口开设在岩心下堵头上。
[0007]进一步地，超声波探头安装在岩心上堵头和岩心下堵头上，且岩心上堵头和岩心下堵头上均设置有多个超声波探头，超声波探头依次通过超声波同轴电缆线和同轴线线束密封结构与超声波信号放大器电性连接，超声波信号放大器电性连接有用于生成岩心裂缝形态三维效果图的系统软件。
[0008]进一步地，同轴线线束密封结构嵌置安装于岩心底座。
[0009]进一步地，施压装置包括轴向压力室和轴向活塞，轴向压力室安装于筒体的顶端，
轴向活塞滑动安装于轴向压力室内，且轴向活塞的底端伸入筒体内，并能够向岩心试样施压。
[0010]进一步地，轴向压力室的顶部连接施压液压缸，用于筒体与岩心底座之间的密封。
[0011]进一步地，全直径岩心压裂造缝评价仪还包括具有不同厚度的轴向顶盖和/或岩心垫块，轴向顶盖用于安装在岩心试样的顶部，岩心垫块用于垫设在岩心试样的底部。
[0012]进一步地，全直径岩心压裂造缝评价仪还包括橡胶套，橡胶套套设于岩心试样的外部，并用于隔离围压和孔压的流体介质。
[0013]进一步地，全直径岩心压裂造缝评价仪还包括垫块，垫块设置在岩心底座的底部。
[0014]进一步地，压裂液注入口连接注入泵，注入泵用于以恒压方式向岩心试样注入压裂液。
[0015]应用本专利技术的技术方案，通过采用超声波检测岩石裂缝形成的形态以及裂缝形成的趋势，可精确判定岩石裂缝产生的位置和时间节点，清楚观察到岩石内部裂缝形成的形态以及裂缝形成的趋势。同时，由于采用了高温高压三轴压力加载的机械结构，使得实验过程具有三维立体化的可视效果，相比较于现有采用示踪剂的压裂液压裂，并且通过实验后解剖验证的方法，效果更直接，实验过程更清晰。并且本实施例的全直径岩心压裂造缝评价仪整体结构紧凑合理，使用操作简单方便。
附图说明
[0016]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0017]图1示出了本专利技术的全直径岩心压裂造缝评价仪的结构示意图；
[0018]图2示出了图1中的全直径岩心压裂造缝评价仪的岩心上堵头的结构示意图；
[0019]图3示出了图1中的全直径岩心压裂造缝评价仪的岩心下堵头中超声波探头的安装示意图；
[0020]图4示出了采用本专利技术的全直径岩心压裂造缝评价仪在第一时间的三维效果图；
[0021]图5示出了采用本专利技术的全直径岩心压裂造缝评价仪在第二时间的三维效果图；
[0022]图6示出了采用本专利技术的全直径岩心压裂造缝评价仪在第三时间的三维效果图；
[0023]图7示出了采用本专利技术的全直径岩心压裂造缝评价仪在第四时间的三维效果图。
[0024]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0025]1、轴向压力室；2、轴向活塞；3、筒体；4、轴向顶盖；5、岩心上堵头；6、超声波同轴电缆线；7、岩心下堵头；8、岩心垫块；9、同轴线线束密封结构；10、岩心底座；11、超声波探头；12、岩心试样；13、橡胶套；14、垫块；15、压裂液注入口；16、压裂液采出口。
具体实施方式
[0026]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0027]需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0028]在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针
对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本专利技术。
[0029]为了解决现有技术中的岩石力学试验机无法判定岩石裂缝产生的位置和时间节点，不能清楚观察到岩石内部裂缝形成的形态以及裂缝形成的趋势问题，本专利技术提供了一种全直径岩心压裂造缝评价仪。
[0030]如图1所示的一种全直径岩心压裂造缝评价仪，包括筒体3、岩心底座10、施压装置和多个超声波探头11，筒体3具有容纳岩心试样12的容纳腔；岩心底座10与筒体3的底部连接，岩心试样12支撑在岩心底座10上；施压装置伸入至容纳腔内，并能够自上而下向岩心试样12施加压力，岩心试样12的顶端和底端分别设有压裂液注入口15和压裂液采出口16，压裂液注入口15用于注入压裂液，当注入压力大于岩心试样12自身特性的断裂压力时，岩心试样12产生裂缝并能够使压裂液从压裂液采出口16排出；岩心试本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全直径岩心压裂造缝评价仪，其特征在于，包括：筒体(3)，所述筒体(3)具有容纳岩心试样(12)的容纳腔；岩心底座(10)，所述岩心底座(10)与所述筒体(3)的底部连接，所述岩心试样(12)支撑在所述岩心底座(10)上；施压装置，所述施压装置伸入至所述容纳腔内，并能够自上而下向所述岩心试样(12)施加压力，所述岩心试样(12)的顶端和底端分别设有压裂液注入口(15)和压裂液采出口(16)，所述压裂液注入口(15)用于注入压裂液，当注入压力大于所述岩心试样(12)自身特性的断裂压力时，所述岩心试样(12)产生裂缝并能够使所述压裂液从所述压裂液采出口(16)排出；多个超声波探头(11)，所述岩心试样(12)的顶端和底端均设置有所述超声波探头(11)，所述超声波探头(11)能够激发纵横波，通过声波在不同介质中传播的速度不同和接收到声波的时间差来检测压裂裂缝的位置和形态。2.根据权利要求1所述的全直径岩心压裂造缝评价仪，其特征在于，所述岩心试样(12)的顶端和底端分别具有岩心上堵头(5)和岩心下堵头(7)，所述岩心上堵头(5)位于所述施压装置和所述岩心试样(12)之间，且所述压裂液注入口(15)开设在所述岩心上堵头(5)上，所述岩心下堵头(7)位于所述岩心试样(12)和所述岩心底座(10)之间，且所述压裂液采出口(16)开设在所述岩心下堵头(7)上。3.根据权利要求2所述的全直径岩心压裂造缝评价仪，其特征在于，所述超声波探头(11)安装在所述岩心上堵头(5)和所述岩心下堵头(7)上，且所述岩心上堵头(5)和所述岩心下堵头(7)上均设置有多个所述超声波探头(11)，所述超声波探头(11)依次通过超声波同轴电缆线(6)和同轴线线束密封结构(9)与超...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子强，靳军，寇根，周伟，郭慧英，李琼，吕道平，刘宝和，张自新，魏云，周浩，李婷，胡冰艳，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：