一种二氧化碳压裂实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种二氧化碳压裂实验装置，涉及油气开采技术领域，包括基架、试样、限位机构、压紧机构以及监测机构，所述试样的上端开钻有中心孔，所述中心孔内置有进口管，所述进口管的下端部开设有若干个周向设置的进料口。本实用新型专利技术构造简单，操作便捷，且成本小、造价低，通过设置块状立体试样、限位机构以及压紧机构，近于真实的拟态还原了地层内岩石受到的实际受力，以及输入的二氧化碳射流射穿储层岩石规程中产生的振动对结果的影响，通过专用摄像机将拍摄信息传输到电脑上，可以直观地观察实验试样端面的起裂及扩展的过程，具有实用性以及真实性。

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳压裂实验装置
本技术涉及油气开采
，具体涉及一种二氧化碳压裂实验装置。
技术介绍
二氧化碳喷射压裂是通过喷射压裂装置，产生二氧化碳射流，来射穿套管和储层岩石，形成射孔孔眼，然后进行压裂。二氧化碳喷射压裂具有以下特点：无自由水、输送支撑剂形成支撑缝，支撑缝中无自由水和固体残渣，完全适合于水敏性储层，消除了储层伤害，因此，二氧化碳喷射压裂能够提高储层导流能力，实现商业高效开采的有效手段之一。目前，关于二氧化碳压裂方面的实验装置内部主体结构往往都比较复杂，成本相对较高，无法拟态还原实际工况，且无法直观地观察实验试样端面的起裂及扩展的过程。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种二氧化碳压裂实验装置，以解决现有技术中导致的上述缺陷。一种二氧化碳压裂实验装置，包括基架、试样、限位机构、压紧机构以及监测机构，所述试样的上端开钻有中心孔，所述中心孔内置有进口管，所述进口管的下端部开设有若干个周向设置的进料口，进口管的外壁与试样的中心孔内壁之间还固定有密封圈，所述限位机构和压紧机构均安装于基架的上端，并分别用于对试样进行限位以及加压，以此来拟态自然状态下的压裂以及振动环境，所述监测机构安装于限位机构的上端，并用于持续监测试样在压裂时裂缝的起裂及扩展的全过程图像。优选的，所述限位机构包括容纳槽、弹簧以及固定螺栓，所述固定螺栓有若干个，并用于将容纳槽固定于基架上，所述容纳槽内开设有两个对称设置的放置腔，所述弹簧置于放置腔内，所述容纳槽上端有若干个周向开设的插孔，所述插孔内插接有支撑杆，所述支撑杆上端固定有透视板。优选的，所述压紧机构有四个，四个所述压紧机构包括气缸、固定板以及压紧板一，所述固定板安装于基架的上端，所述气缸通过安装部安装于固定板上，气缸的输出端安装有曲形四杆状的连接杆，所述连接杆的上端部与所述压紧板一的端面固定连接，所述压紧板一为倒“L”形，所述连接杆的下端部固定连接有压紧板二。优选的，所述监测机构包括支撑板、连杆以及摄像机，所述支撑板安装于透视板的上端，所述连杆有两个且分别对称安装于支撑板上，所述摄像机安装于远离支撑板的连杆的下端部。优选的，四个所述压紧机构中的相邻两固定板之间均连接有加强板。优选的，所述进口管的外径小于中心孔的直径，且进口管插进中心孔内的长度不大于中心孔的深度。本技术的优点在于：构造简单，操作便捷，且成本小、造价低，通过设置块状立体试样、限位机构以及压紧机构，近于真实的拟态还原了地层内岩石受到的实际受力，以及输入的二氧化碳射流射穿储层岩石规程中产生的振动对结果的影响，通过专用摄像机将拍摄信息传输到电脑上，可以直观地观察实验试样端面的起裂及扩展的过程，具有实用性以及真实性。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的侧视图。图3为图2中A-A方向的剖视图。图4为本技术中限位机构内部分结构的结构示意图。图5为本技术中试样的结构示意图。图6为本技术中压紧机构的结构示意图。其中，1-基架，2-试样，3-限位机构，4-压紧机构，5-监测机构，6-中心孔，7-进口管，8-进料口，9-密封圈，10-容纳槽，11-弹簧，12-固定螺栓，13-放置腔，14-插孔，15-支撑杆，16-透视板,17-气缸，18-固定板，19-压紧板一，20-安装部,21-连接杆，22-压紧板二，23-支撑板，24-连杆,25-摄像机，26-加强板。具体实施方式为使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本技术。如图1至图6所示，一种二氧化碳压裂实验装置，包括基架1、试样2、限位机构3、压紧机构4以及监测机构5，所述试样2的上端开钻有中心孔6，所述中心孔6内置有进口管7，所述进口管7的下端部开设有若干个周向设置的进料口8，进口管7的外壁与试样2的中心孔6内壁之间还固定有密封圈9，所述限位机构3和压紧机构4均安装于基架1的上端，并分别用于对试样2进行限位以及加压，以此来拟态自然状态下的压裂以及振动环境，所述监测机构5安装于限位机构3的上端，并用于持续监测试样2在压裂时裂缝的起裂及扩展的全过程图像。在本实施例中，所述限位机构3包括容纳槽10、弹簧11以及固定螺栓12，所述固定螺栓12有若干个，并用于将容纳槽10固定于基架1上，所述容纳槽10内开设有两个对称设置的放置腔13，所述弹簧11置于放置腔13内，所述容纳槽10上端有若干个周向开设的插孔14，所述插孔14内插接有支撑杆15，所述支撑杆15上端固定有透视板16。需要说明的是，透视板16所使用的材料为高强度玻璃。在本实施例中，所述压紧机构4有四个，四个所述压紧机构4包括气缸17、固定板18以及压紧板一19，所述固定板18安装于基架1的上端，所述气缸17通过安装部20安装于固定板18上，气缸17的输出端安装有曲形四杆状的连接杆21，所述连接杆21的上端部与所述压紧板一19的端面固定连接，所述压紧板一19为倒“L”形，所述连接杆21的下端部固定连接有压紧板二22。在本实施例中，所述监测机构5包括支撑板23、连杆24以及摄像机25，所述支撑板23安装于透视板16的上端，所述连杆24有两个且分别对称安装于支撑板23上，所述摄像机25安装于远离支撑板23的连杆24的下端部。值得注意的是，四个所述压紧机构4中的相邻两固定板18之间均连接有加强板26。此外，所述进口管7的外径小于中心孔6的直径，且进口管7插进中心孔6内的长度不大于中心孔6的深度。工作过程及原理：本技术在使用时，首先将二氧化碳压裂液向进口管7内输入，经进口管7上的进料口8对试样上的中心孔6形成持续的射流，由于进口管7的外壁与中心孔6之间设有密封圈9，所以中心孔6内部形成的密闭环境会持续受到射流所提供的压力，当压力达到一定程度后，试样便会被压裂开来，通过设置限位机构3，会对试样进行水平方向的限位，在竖直方向对其产生弹性压制，试样在弹簧11上跟随振动，从而来模拟真实环境中射流对岩石冲击时产生的振动效果，通过设置压紧机构4，对试样2上四个侧平面进行压紧，进一步还原实际工况，提高实验数据的真实性，在试样2的六个端面上只有上端面不受外力，所以压裂结果自然会呈现在上端面上，然后摄像机25透过透视板16观察该端面的起裂及扩展的过程，最后将得到的信息经电脑呈现出来，即得到了相应的实验数据。基于上述，本技术构造简单，操作便捷，且成本小、造价低，通过设置块状立体试样2、限位机构3以及压紧机构4，近于真实的拟态还原了地层内岩石受到的实际受力，以及输入的二氧化碳射流射穿储层岩石规程中产生的振动对结果的影响，通过专用摄像机25将拍摄信息传输到电脑上，可以直观地观察实验试样端面的起裂及扩展的过程，具有实用性以及真实性。由技术常识可知，本技术可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化碳压裂实验装置，其特征在于，包括基架(1)、试样(2)、限位机构(3)、压紧机构(4)以及监测机构(5)，所述试样(2)的上端开钻有中心孔(6)，所述中心孔(6)内置有进口管(7)，所述进口管(7)的下端部开设有若干个周向设置的进料口(8)，进口管(7)的外壁与试样(2)的中心孔(6)内壁之间还固定有密封圈(9)，所述限位机构(3)和压紧机构(4)均安装于基架(1)的上端，并分别用于对试样(2)进行限位以及加压，以此来拟态自然状态下的压裂以及振动环境，所述监测机构(5)安装于限位机构(3)的上端，并用于持续监测试样(2)在压裂时裂缝的起裂及扩展的全过程图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳压裂实验装置，其特征在于，包括基架(1)、试样(2)、限位机构(3)、压紧机构(4)以及监测机构(5)，所述试样(2)的上端开钻有中心孔(6)，所述中心孔(6)内置有进口管(7)，所述进口管(7)的下端部开设有若干个周向设置的进料口(8)，进口管(7)的外壁与试样(2)的中心孔(6)内壁之间还固定有密封圈(9)，所述限位机构(3)和压紧机构(4)均安装于基架(1)的上端，并分别用于对试样(2)进行限位以及加压，以此来拟态自然状态下的压裂以及振动环境，所述监测机构(5)安装于限位机构(3)的上端，并用于持续监测试样(2)在压裂时裂缝的起裂及扩展的全过程图像。


2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳压裂实验装置，其特征在于：所述限位机构(3)包括容纳槽(10)、弹簧(11)以及固定螺栓(12)，所述固定螺栓(12)有若干个，并用于将容纳槽(10)固定于基架(1)上，所述容纳槽(10)内开设有两个对称设置的放置腔(13)，所述弹簧(11)置于放置腔(13)内，所述容纳槽(10)上端有若干个周向开设的插孔(14)，所述插孔(14)内插接有支撑杆(15)，所述支撑杆(15)上端固定有透视板(16)。


3.根据权利要求1所述的一种二氧化碳压裂实...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨兆中，冯超，李小刚，贾敏，贺宇廷，靳文博，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川;51