利用数字散斑和有限元技术的无损地应力测试装置及方法制造方法及图纸

技术编号:31484008 阅读:27 留言:0更新日期:2021-12-18 12:18
本发明专利技术涉及一利用数字散斑和有限元技术的无损地应力测试装置及方法。其技术方案是:全直径岩芯夹持器的正面安设有高速摄像机或者相机,夹持器的上侧通过数据线连接伺服控制系统,伺服控制系统向夹持器注入环压,所述的高速摄像机或者相机将收集的形变和位移导入有限元模型进行地应力反演。有益效果是:本发明专利技术不破坏岩石的内部结构,试验过程中可以方便地观察到岩样表面挤压变形情况,便于记录整个加载过程中岩样位移场和应变场信息,并将其作为初始和边界条件建立有限元模型进行地应力反演,可以同时获取地应力的大小和方向,同时还可以根据深度和岩性的不同调整全直径测试岩心,从而获得更多岩样变化信息,实现多层位的地应力刻画与计算。的地应力刻画与计算。的地应力刻画与计算。

【技术实现步骤摘要】
利用数字散斑和有限元技术的无损地应力测试装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种油气钻采领域的地层地应力的测试装置和方法,特别涉及一种利用数字散斑和有限元技术的无损地应力测试装置及方法,可以同时获取地应力的大小和方向。

技术介绍

[0002]目前,油气田开发中实施水力压裂措施、部署和优化注采井网,水平井方位、以及水力压裂都必须考虑现今地应力的方向、大小及其分布规律。但是,现有实验室内测试岩石地应力方向的方法,如岩石声发射法结合古地磁定向、差应变法结合古地磁定向、声速各向异性法结合古地磁定向等在测试过程中都需要对岩芯进行切削加工,并且破坏岩芯,岩芯破坏后会影响后续试验,同时测试数据由于难以重复,特别是现有的地应力大小和方向测试方法通常需要耦合多个实验联测共同完成,所选岩心难以保证并行实验,所以测试结果不确定性高,误差有时偏差较大;其次,传统的声波方法都要求岩石无明显裂纹,质地均匀给岩石的选择带来很大的局限性。
[0003]地应力方面的研究一直广受油气勘探和开发人员的重视,地应力属于岩石在自然状态下的一种内在力,反映这岩石在地下的受力状态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用数字散斑和有限元技术的无损地应力测试装置,其特征是:包括全直径岩芯夹持器(a)、高速摄像机或者相机(b)、伺服控制系统(c)和电源(d),所述的全直径岩芯夹持器(a)的正面一侧安设有高速摄像机或者相机(b),全直径岩芯夹持器(a)的上侧通过数据线连接伺服控制系统(c),全直径岩芯夹持器(a)的正面通过导线连接电源(d),所述伺服控制系统(c)通过数据线连接到计算机(e),用于向全直径岩芯夹持器(a)注入环压,所述的高速摄像机或者相机(b)通过数据线连接到计算机(e)。2.根据权利要求1所述的利用数字散斑和有限元技术的无损地应力测试装置,其特征是:所述的全直径岩芯夹持器(a)包括夹持器外筒(1)、后端塞(2)、前置档环(3)、环压胶囊(4)、环压注液嘴(5)、光学灯带(6),所述夹持器外筒(1)的内腔设有环压胶囊(4),环压胶囊(4)内装有全直径岩心(7),在夹持器外筒(1)的后侧设有后端塞(2),后端塞(2)的内端面与全直径岩心(7)接触,外端面位于夹持器外筒(1)的外侧;所述夹持器外筒(1)的前侧设有前置档环(3),所述的前置档环(3)的内侧设有光学灯带(6);所述夹持器外筒(1)的上侧安装环压注液嘴(5)。3.根据权利要求2所述的利用数字散斑和有限元技术的无损地应力测试装置,其特征是:所述的夹持器外筒(1)包括外筒体(1.1)、环压注液孔(1.2)、档环限位台阶(1.3)、胶囊限位台阶(1.4)、后螺纹(1.5)、前螺纹(1.6),所述的外筒体(1.1)为筒形结构,在外筒体(1.1)上端设有环压注液孔(1.2),用于安装环压注液嘴(5);所述外筒体(1.1)的内壁设有档环限位台阶(1.3)和胶囊限位台阶(1.4),分别形成档环腔和胶囊腔,所述的档环腔的内径大于胶囊腔的内径,在所述的档环腔的外壁设有前螺纹(1.6),在外筒体(1.1)的后端内壁设有后螺纹(1.5)。4.根据权利要求2所述的利用数字散斑和有限元技术的无损地应力测试装置,其特征是:所述的后端塞(2)包括端塞主体(2.1)、端塞外螺纹(2.2)、转动体(2.3),所述端塞主体(2.1)的前端与全直径岩心(7)接触,端塞主体(2.1)的中部设有凸起的端塞外螺纹(2.2),用于与夹持器外筒(1)的后螺纹(1.5)活动连接;所述端塞主体(2.1)的后端设有转动体(2.3),用于带动端塞主体(2.1)旋转,且端塞主体(2.1)和转动体(2.3)采用316级别高强...

【专利技术属性】
技术研发人员:时贤王民张卫东王富华冯建伟赵清源
申请(专利权)人:中国石油大学华东
类型:发明
国别省市:

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