The utility model relates to an experimental apparatus for quantitative determination of shale with water and mechanical parameters, which belongs to the technical field of oil and gas field development, the activity of the control box, data processing system and the combination of water and mechanical parameters of the measuring unit device, the activity control box includes inorganic salt solution, a compartment, mixer, air compressor, adjustable pressure valve, pressure gauge; the data processing system includes a data acquisition unit, the work area; the combination of water and mechanical parameters of the measuring unit comprises a confining pressure system, high temperature and high pressure system, blessing pressure chamber, heating sleeve, bottom seat, apron, cover, the sample zone, a piston, a pressure sensor, strain gauge, load sensor. The utility model can effectively control the adsorption in the indoor environment, accurate and continuous recording of simultaneous measurement of multiple samples data of different activity conditions, process of continuous change with the water sample adsorption type and content and mechanical parameters.
【技术实现步骤摘要】
一种定量测定泥页岩结合水与力学参数的实验装置
本技术属于油气田开发
,特别涉及一种能自动记录处理数据的定量测定泥页岩结合水与力学参数的实验装置。
技术介绍
井壁失稳问题一直是钻井工程中一个世界性的难题,从20世纪40年代起就开始进行研究。由于泥页岩地层的特殊性,钻井过程中90%以上的井壁失稳问题发生在泥页岩地层,因此泥岩地层稳定性是井壁稳定性研究的主要内容。泥页岩井壁失稳问题,经过国内外很多学者几十年的艰苦研究,已经形成了一套系统的研究方法。考虑到井壁失稳机理,其整体的研究思路是从刚开始的纯力学理论研究,到力学与化学耦合的实验研究,再到力学-化学-热力学耦合研究,前人做出了很多贡献。到目前为止,大多数学着采用结合力学与化学两方面定量化的方法来研究泥岩稳定性问题。21世纪初期,Lomba,Chenevert以及Sharma等人利用唯象规律,通过不可逆传递过程的“流”与“力”的耦合,将水力-电化学耦合起来。至此,真正多场耦合的数学模型开始建立。而在考虑水化对泥页岩井壁稳定性影响研究中,前人只在宏观层面考虑含水量对岩石力学参数的影响,且实验过程分步进行没有连续性,这就使得在实验过程中难以避免的存在操作误差。尽管随后的研究者提出大量模型,但由于问题的高度复杂性,已有研究成果并不一致,而且每一种理论都有明显缺陷。泥岩水化问题的力学与化学耦合需要更为逼近真实的理论基础,也需要进一步深化的机理研究。对此有研究提出水化对井壁稳定性的影响分为强结合水、弱结合水、自由水含量对力学参数影响得结论,但并没有设计成套的装置对此进行分析,实验设计同样没有连续性。本技术从微观层面 ...
【技术保护点】
一种定量测定泥页岩结合水与力学参数的实验装置,其特征在于,由活度控制箱、数据处理系统、结合水与力学参数测量单元装置组成;所述活度控制箱包括隔箱、搅拌器、空气压缩机、调压阀、压力表;所述隔箱安装在活度控制箱左侧,隔箱内放置有无机盐溶液,用以制造活度气氛;空气压缩机置于隔箱右侧,用以对活度气氛进行加压,其压力由调压阀调节并在压力表上显示;活度控制箱右侧上方和下方分别设有带管线的进气孔和出气孔,出气孔外管线连接有1#调压阀,1#调压阀上设有1#压力计;所述结合水与力学参数测量单元装置由高温高压夹持系统、围压系统组成;高温高压加持系统包括压力室、加热套、底座、胶圈、岩样、上盖、活塞、压力传感器、应变仪、荷重传感器,所述岩样有2个,分别置于胶圈中,并安装到底座与活塞之间,底座设有两个圆形突台,其中胶圈下端套设在底座的突台上,上端套设在活塞下端,岩样上侧活塞处连接荷重传感器,用以测量应力,样品下侧连接压力传感器、应变仪,用以测量吸附水量及岩样应变;样品下侧还设有两条线路,分别连接活度控制箱右侧的进气孔和出气孔;围压系统由氮气瓶、2#调压阀、2#压力表组成,氮气瓶通过2#调压阀连接到底座通入压力室内 ...
【技术特征摘要】
1.一种定量测定泥页岩结合水与力学参数的实验装置,其特征在于,由活度控制箱、数据处理系统、结合水与力学参数测量单元装置组成;所述活度控制箱包括隔箱、搅拌器、空气压缩机、调压阀、压力表;所述隔箱安装在活度控制箱左侧,隔箱内放置有无机盐溶液,用以制造活度气氛;空气压缩机置于隔箱右侧,用以对活度气氛进行加压,其压力由调压阀调节并在压力表上显示;活度控制箱右侧上方和下方分别设有带管线的进气孔和出气孔,出气孔外管线连接有1#调压阀,1#调压阀上设有1#压力计;所述结合水与力学参数测量单元装置由高温高压夹持系统、围压系统组成;高温高压加持系统包括压力室、加热套、底座、胶圈、岩样、上盖、活塞、压力传感器、应变仪、荷重传感器,所述岩样有2个,分别置于胶圈中,并安装到底座与活塞之间,底座设有两个圆形突台,其中胶圈下端套设在底座的突台上,上端套...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢刚,罗平亚,邓明毅,刘洋洋,王正,
申请(专利权)人:西南石油大学,
类型:新型
国别省市:四川,51
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