一种水平井压裂裂缝形态多维度监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种水平井压裂裂缝形态多维度监测装置，包括：透明模拟岩样、钻裂部、观测部和注液部；注液部包括压裂液箱、压裂液泵和压裂液传输管，压裂液传输管通入模拟岩体部，压裂液泵将压裂液箱中的压裂液通过压裂液传输管注入模拟岩体部；钻裂部包括：滑动台、滑动台导轨、中空电机和旋转钻头；透明模拟岩样设置有空心通道；滑动台导轨设置在空心通道内；滑动台导轨上设置有滑动台；滑动台上设置有旋转钻头及中空电机；观测部包括多个摄像机，设置在固定架上。本申请结构简单，利用透明材料替代岩石可以达到很好的可视化效果并且可以进行空间多角度操作，从而可以模拟压裂过程中的射孔过程。

【技术实现步骤摘要】
一种水平井压裂裂缝形态多维度监测装置
本申请属于石油开采领域，具体为一种水平井压裂裂缝形态多维度监测装置。
技术介绍
水平井压裂裂缝形态的监测是评价压裂效果、优化压裂设计、提高压裂效果的必要手段，现有的水力压裂裂缝扩展可视化模拟实验方法及装置主要用于平面上观测水力裂缝扩展路径。但是在这种结构的装置中，由于是平板型岩样，用于观察水平面的裂缝，所以无法观察到水平井的横向多层裂缝，并且，由于是采用泵注入压裂液后采用高速摄像机记录裂缝扩展路径，无法模拟压裂过程中的射孔过程。其次，现有的装置无法实现空间内压裂裂缝形态的监测。
技术实现思路
本申请提供了一种水平井压裂裂缝形态多维度监测装置，以至少解决现有技术中无法观察到水平井的横向多层裂缝的问题。根据本申请的一个方面，提供了一种水平井压裂裂缝形态多维度监测装置，包括：透明模拟岩样、钻裂部、观测部和注液部；注液部包括压裂液箱、压裂液泵和压裂液传输管，压裂液传输管通入模拟岩体部，压裂液泵将压裂液箱中的压裂液通过压裂液传输管注入模拟岩体部；钻裂部包括：滑动台、滑动台导轨、中空电机和旋转钻头；透明模拟岩样的其中一个面设置有空心通道；滑动台导轨设置在空心通道内；滑动台导轨上设置有滑动台；滑动台上设置有旋转钻头及中空电机；观测部包括多个摄像机，设置在固定架上。在一实施例中，本申请的监测装置，还包括台面及设置在台面下的支撑脚，所述固定架设置在台面上；透明模拟岩样和钻裂部设置在固定架内，注液部固定在台面的下表面。该台面、支撑脚以及固定架用于实现水平井压裂裂缝形态多维度监测装置的固定，以便于实验人员观测。在一实施例中，还包括多个透明维压板，分别设置在透明模拟岩样的各表面；多个透明维压板上设置吊耳，相对面上的透明维压板通过穿过吊耳的固定杆相连接，实现对透明模拟岩样的固定；其中，设置在空心通道所在面上的透明维压板开设有与空心通道对应的孔。该吊耳的设置使得各维压板可以通过穿过吊耳的固定杆来连接，实现了对模拟岩样的固定和防钻裂功能。在一实施例中，监测装置还包括：支撑杆，支撑杆的下端固定在台面上，透明维压板固定在支撑杆的上端。在一实施例中，监测装置还包括：法兰连接盘，固定在透明维压板上，并穿过所述孔；钻裂部穿过法兰连接盘插入空心通道内；从动齿轮固定盘，连接滑动台导轨；齿轮旋转电机，通过其上的齿轮与从动齿轮固定盘啮合。在一实施例中，监测装置还包括：电机固定座，电机固定座的下端固定在台面上，齿轮旋转电机固定在电机固定座的上端。电机固定座起到了固定和支撑齿轮旋转电机的作用。在一实施例中，监测装置还包括：丝杠电机固定座，设置在从动齿轮固定盘与滑动台导轨之间；丝杠电机，设置在丝杠电机固定座上，用于驱动滑动台在滑动台导轨上移动。在一实施例中，法兰连接盘通过螺钉固定在透明维压板上，法兰连接盘与透明维压板之间设置有静密封圈。在一实施例中，固定架上设置有二维电动台支架，在二维电动台支架上，设置有二维电动台，二维电动台与二维电动台支架在同一平面内相互垂直。本申请利用透明材料替代岩石本体，可以很好地达到可视化的效果，方便操作人员直接观察压裂的效果和过程，同时旋转钻头可以实现进给运动对压力玻璃实现钻孔操作，并进行空间多角度操作，从而可以模拟压裂过程中的射孔过程。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请水平井压裂裂缝形态多维度监测装置整体示意图。图2是本申请水平井压裂裂缝形态多维度监测装置核心部件整体示意图。图3是本申请水平井压裂裂缝形态多维度监测装置剖面图。图4是本申请水平井压裂裂缝形态多维度监测装置钻裂部等轴侧视图。图5是本申请水平井压裂裂缝形态多维度监测装置空间多维度监控示意图。附图标记：1、支撑脚；2、电脑；3、台面；4、固定架；5、二维电动台；6、压裂液箱；7、压裂泵；8、压裂液传输管；9、压力表；10、球阀；11、支撑杆；12、电机固定座；13、齿轮旋转电机；14、从动齿轮固定盘；15、维压板；16、固定杆；17、模拟岩样；18、密封圈；19、限位杆；20、法兰连接盘；21、静密封圈；22、丝杠电机；23、滑动台；24、中空电机；25、中空电机固定座；26、旋转钻头；27、丝杠电机固定座；28、滑动台导轨；29、二维电动台支架；30、固定座；31、高速摄像机；32、第二转动电机；33、第一转动电机；34、第一旋转电机；35、第二旋转电机；36、第一旋转电机螺杆；37、第二旋转电机螺杆；38、U型环；39、L型固定片；40、L型固定片；41、U型环。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。针对当前现有技术中存在的职能监测水平面的裂缝、无法模拟压裂过程中射孔的过程、无法观测空间的压裂情况的问题，本申请提供了一种水平井压裂裂缝形态多维度监测装置，该装置以至少解决现有技术中无法观察到水平井的横向多层裂缝的问题。为了解决现有技术中的问题，本申请提供了一种水平井压裂裂缝形态多维度监测装置，如图2所示，包括：透明模拟岩样17、钻裂部、观测部和注液部；如图1所示，注液部包括压裂液箱6、压裂液泵7和压裂液传输管8，压裂液传输管8通入模拟岩体部，压裂液泵7将压裂液箱6中的压裂液通过压裂液传输管8注入模拟岩体部；如图3所示，钻裂部包括：滑动台23、滑动台导轨28、中空电机24和旋转钻头26；透明模拟岩样17的其中一个面设置有空心通道；滑动台导轨28设置在空心通道内；滑动台导轨28上设置有滑动台23；滑动台23上设置有旋转钻头26及中空电机24；观测部包括多个摄像机31，设置在固定架4上。在一具体实施例中，透明模拟岩样17的材料可以采用玻璃或树脂，用来代替岩石样本，由于透明模拟岩样17具有透明的特征，所以在对它进行压裂时可以通过摄像机多维度地对压裂缝隙进行成像，从而来获得空间压裂分布图像。压裂液箱6的出液口连接有压裂液泵7，压裂液泵7的出口端连接压裂液传输管8，压裂液传输管8通入空心通道中。压裂液箱6中的压裂液经由压裂液泵7泵入压裂液传输管8，压裂液传输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水平井压裂裂缝形态多维度监测装置，其特征在于，包括：透明模拟岩样(17)、钻裂部、观测部和注液部；/n所述注液部包括压裂液箱(6)、压裂液泵(7)和压裂液传输管(8)，所述压裂液传输管(8)通入所述模拟岩体部，所述压裂液泵(7)将所述压裂液箱(6)中的压裂液通过所述压裂液传输管(8)注入所述模拟岩体部；/n所述钻裂部包括：滑动台(23)、滑动台导轨(28)、中空电机(24)和旋转钻头(26)；所述透明模拟岩样(17)的其中一个面开设有空心通道；所述滑动台导轨(28)设置在空心通道内；所述滑动台导轨(28)上设置有所述滑动台(23)；所述滑动台(23)上设置有旋转钻头(26)及中空电机(24)；/n所述观测部包括多个摄像机，设置在固定架(4)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种水平井压裂裂缝形态多维度监测装置，其特征在于，包括：透明模拟岩样(17)、钻裂部、观测部和注液部；
所述注液部包括压裂液箱(6)、压裂液泵(7)和压裂液传输管(8)，所述压裂液传输管(8)通入所述模拟岩体部，所述压裂液泵(7)将所述压裂液箱(6)中的压裂液通过所述压裂液传输管(8)注入所述模拟岩体部；
所述钻裂部包括：滑动台(23)、滑动台导轨(28)、中空电机(24)和旋转钻头(26)；所述透明模拟岩样(17)的其中一个面开设有空心通道；所述滑动台导轨(28)设置在空心通道内；所述滑动台导轨(28)上设置有所述滑动台(23)；所述滑动台(23)上设置有旋转钻头(26)及中空电机(24)；
所述观测部包括多个摄像机，设置在固定架(4)上。


2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，还包括；台面(3)及设置在所述台面(3)下的支撑脚(1)，所述固定架(4)设置在所述台面(3)上；所述透明模拟岩样(17)和所述钻裂部设置在所述固定架(4)内，所述注液部固定在所述台面(3)的下表面。


3.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于，还包括：多个透明维压板(15)，分别设置在所述透明模拟岩样(17)的各表面；所述多个透明维压板(15)上设置吊耳，相对面上的所述透明维压板(15)通过穿过吊耳的固定杆(16)相连接，实现对透明模拟岩样(17)的固定；其中，设置在所述空心通道所在面上的透明维压板(15)开设有与所述空心通道对应的孔。


4.根据权利要求3所述的监测装置，其特征在于，还包括：支撑杆(11)，所述支撑杆(11)的下端固定在所述台面(3)上，所述透明维压板(15)固定在支撑杆(11)的上端。


5.根据权利要求4所述的监测装置，其特征在于，还包括：
法兰连接盘(20)，固定在所述透明维压板(15)上，并穿过所述孔；所述钻裂部穿过所述法兰连接盘(20)插入所述空心通道内；
从动齿轮固定盘(14)，连接所述滑动台导轨(28)；
齿轮旋转电机(13)，通过其上的齿轮与所述从动齿轮固定盘(14)啮合。


6.根据权利要求5所述的监测装置，其特征在于，还包括：电机固定座(12)，所述电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷征东，李熙喆，陶珍，蒋庆平，张柯，常天全，
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：北京;11