原位岩石剪切增渗性能测定装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种原位岩石剪切增渗性能测定装置，包括：压裂釜，其侧壁设置有注入孔和排出孔，顶壁和底壁设置有渗流入孔和渗流出孔；其顶壁和底壁设置有上固定夹持杆、下固定夹持杆、上移动夹持杆和下移动夹持杆，上下固定夹持杆之间、上下移动夹持杆之间能夹持待测试岩样；压裂釜底壁和下移动夹持杆之间设置复位弹簧；下移动夹持具有向下移动的自由度；上移动夹持杆的上端用于承接轴向向下的作用力；压裂釜的顶壁和底壁设置有入渗凹槽和出渗凹槽，入渗凹槽与出渗凹槽通过上移动夹持杆、待测试岩样的断裂面及下移动夹持杆连通。本发明专利技术实施例可以实现岩石在原位条件下发生剪切破坏产生天然裂缝，进而研究天然裂缝剪切滑移增渗特性。

In-situ Testing Device for Rock Shear Permeability Increase

【技术实现步骤摘要】
原位岩石剪切增渗性能测定装置
本专利技术涉及岩石性能测试领域，尤其涉及一种原位岩石剪切增渗性能测定装置。
技术介绍
本部分的描述仅提供与本专利技术公开相关的背景信息，而不构成现有技术。深部非常规油气资源及地热能资源是我国未来重要的接替能源。深部岩石面临高地应力、高温、高孔隙压力等“三高”特征，给岩石力学性质测试带来了前所未有的挑战。深部非常规油气储层及地热储层基质渗透率极低，但是天然裂缝发育，水力压裂有效激活天然裂缝、裂缝剪切滑移成网、提高储层连通性是非常规油气储层及地热储层获得良好改造效果的关键。因此，水力压裂裂缝剪切增渗的力学机制是其关键科学问题之一，也是当前学术界研究热点之一。水力压裂裂缝剪切增渗过程是天然裂缝弱面在地应力和缝内水压力作用下发生剪切破裂，接着剪切裂缝相对摩擦滑动，形成具有一定导流能力的自支撑裂缝。岩石天然裂缝弱面的剪切强度以及剪切裂缝面摩擦滑动特性是揭示压裂裂缝剪切增渗力学机制的基础。亟需一种能够同时测量岩石弱面剪切强度、剪切裂缝摩擦滑动特性以及渗透率变化的测试装置。测量岩石剪切强度主要有直接剪切法和拟三轴压缩试验法，分别利用岩石直剪仪和三轴岩石力学试验机完成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原位岩石剪切增渗性能测定装置，其特征在于，包括：具有压裂腔的压裂釜，所述压裂釜的侧壁设置有与所述压裂腔连通的注入孔和排出孔，所述注入孔和排出孔分别供围压流体注入和排出；所述压裂釜的顶壁和底壁分别设置有渗流入孔和渗流出孔，所述渗流入孔和渗流出孔分别供渗流液体注入和排出；分别设置在所述压裂釜的顶壁和底壁上的上固定夹持杆和下固定夹持杆，所述上固定夹持杆和下固定夹持杆同轴设置；且所述上固定夹持杆的下端和下固定夹持杆的上端间隔，从而所述上固定夹持杆的下端和下固定夹持杆的上端之间能夹持待测试岩样；所述围压流体作为对所述待测试岩样进行加热的中间介质；分别设置在所述压裂釜的顶壁和底壁上的上移动夹持杆和...

【技术特征摘要】
1.一种原位岩石剪切增渗性能测定装置，其特征在于，包括：具有压裂腔的压裂釜，所述压裂釜的侧壁设置有与所述压裂腔连通的注入孔和排出孔，所述注入孔和排出孔分别供围压流体注入和排出；所述压裂釜的顶壁和底壁分别设置有渗流入孔和渗流出孔，所述渗流入孔和渗流出孔分别供渗流液体注入和排出；分别设置在所述压裂釜的顶壁和底壁上的上固定夹持杆和下固定夹持杆，所述上固定夹持杆和下固定夹持杆同轴设置；且所述上固定夹持杆的下端和下固定夹持杆的上端间隔，从而所述上固定夹持杆的下端和下固定夹持杆的上端之间能夹持待测试岩样；所述围压流体作为对所述待测试岩样进行加热的中间介质；分别设置在所述压裂釜的顶壁和底壁上的上移动夹持杆和下移动夹持杆，所述上移动夹持杆和下移动夹持杆同轴设置；且所述上移动夹持杆的下端和下移动夹持杆的上端间隔，从而所述上移动夹持杆的下端和下移动夹持杆的上端之间能夹持所述待测试岩样；其中，所述压裂釜的底壁和所述下移动夹持杆之间设置有复位弹簧，所述复位弹簧向所述下移动夹持杆施加向上的复位力；所述下移动夹持具有向下移动的自由度；所述上移动夹持杆的上端伸出至所述压裂腔外，且所述上移动夹持杆的上端用于承接轴向向下的作用力，以剪切所述待测试岩样；所述压裂釜的顶壁对应所述上移动夹持杆处设置有与所述渗流入孔连通的入渗凹槽，所述压裂釜的底壁对应所述下移动夹持杆处设置有与所述渗流出孔连通的出渗凹槽；当所述待测试岩样被剪切而产生断裂面时，所述入渗凹槽与出渗凹槽通过所述上移动夹持杆、断裂面及下移动夹持杆连通。2.如权利要求1所述的原位岩石剪切增渗性能测定装置，其特征在于，所述压裂釜包括缸套以及分别设置在所述缸套上端和下端的上盖和底座；所述缸套、上盖及底座分别形成所述压裂釜的侧壁、顶壁和底壁，且所述缸套、上盖及底座限定出所述压裂腔。3.如权利要求1所述的原位岩石剪切增渗性能测定装置，其特征在于，所述上固定夹持杆和上移动夹持杆的截面呈等直径φ的半圆形，所述下固定夹持杆和下移动夹持杆的截面亦呈等直径的半圆形；从而所述上固定夹持杆和上移动夹持杆，以及所述下固定夹持杆和下移动夹持杆均具有直壁面和圆弧壁面；所述上固定夹持杆的直壁面与所述上移动夹持杆的直壁面相贴合，所述下固定夹持杆的直壁面与所述下移动夹持杆的直壁面相贴合；所述上固定夹持杆的直壁面和下固定夹持杆的直壁面上设置有第一渗流凹槽，所述上移动夹持杆的直壁面和下移动夹持杆的直壁面上设置有第二渗流凹槽；所述上固定夹持杆上的第一渗流凹槽与所述上移动夹持杆上的第二渗流凹槽配合形成第一渗流通道，所述下固定夹持杆上的第一渗流凹槽与所述下移动夹持杆上的第二渗流凹槽配合形成第二渗流通道；所述第一渗流通道的上端与所述入渗凹槽连通，所述第二渗流通道的下端与所述出渗凹槽连通；当所述待测试岩样被剪切而产生断裂面时，所述第一渗流通道的下端和所述第二渗流通道的上端与所述断裂面接通。4.如权利要求1所述的原位岩石剪切增渗性能测定装置，其特征在于，所述下固定夹持杆的下端形成有限位结构；所述压裂釜的底壁上表面向下凹陷形成有与所述限位结构相适配的限位凹槽，所述限位结构插设在所述限位凹槽中。5.如权利要求1所述的原位岩石剪切增渗性能测定装置，其特征在于，所述上固定夹持杆和所述上移动夹持杆的截面均呈等直径...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛茂，李根生，田守嶒，李璞，黄中伟，宋先知，王海柱，张逸群，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11