本实用新型专利技术涉及一种水力压裂裂缝模拟实验装置。其包括模拟岩心致裂模块、压裂液注入模块，压裂液注入模块包括注射泵和计量泵，计量泵和注射泵均为增压泵，计量泵的增压活塞往复运动以计量注入压裂液的流量，注射泵的动力腔与计量泵的增压腔连通，注射泵的增压腔具有向模拟岩心致裂模块注液的注液口和向注射泵增压腔补液的补液口。本实用新型专利技术的水力压裂裂缝模拟实验装置中，压裂液注入模块的计量泵和注射泵串联且均采用变截面进行增压，压裂液经过两级增压后通过注液口注入模拟岩心致裂模块中，压裂液增压幅度大，能够提供较大的注射压力，解决了目前的模拟实验装置提供的破裂压力低的技术问题。力低的技术问题。力低的技术问题。
【技术实现步骤摘要】
一种水力压裂裂缝模拟实验装置
[0001]本技术涉及一种水力压裂裂缝模拟实验装置。
技术介绍
[0002]难动用储量在国外也被称为边际储量，大多数学者认为，难动用储量包括：低孔渗油田、自然地理和气候条件恶劣的油田、低质量原油油田（高含硫、重油等）以及剩余油储量。在现有经济技术条件下，如何实现以薄差层为主的致密储层有效开发，是当前世界油田面临的共同难题。探索此类储层改造技术是释放此类储层产能，实现经济开发的关键所在，国内外一些油田和企业在致密储层改造技术的研究和探索上，取得了一定进展，其中关键技术就是以形成复杂缝网，提高油藏改造体积为目的的体积压裂技术，而室内实验研究复杂缝网形成机制等是深层致密储层有效开发的重要研究方向。
[0003]公布号为CN108732010A的中国专利申请公开了一种压裂裂缝的模拟及评价装置及方法，包括岩心夹持机构、真三轴应力加载机构、加热机构、酸液及压裂液注入机构、裂缝表征机构、缝网评价机构、压裂数据采集及处理机构，其中岩心夹持机构、真三轴应力加载机构构成模拟岩心致裂模块，酸液及压裂液注入机构构成压裂液注入模块。该装置承压范围大，能够模拟高应力差调减下的起裂过程及缝网形成过程，但该装置模拟压力上限为80MPa，模拟地下承压大于100MPa的深层致密油藏岩心时误差较大。针对致密超深储层，现有室内物理模型实验压裂设备提供的破裂压力不足，严重限制了对非常规超深致密储层压裂改造机理研究，其中包括岩心物理力学特性、储层改造深度、储层地应力大小等对破裂压裂及缝网形成的影响。
技术实现思路
/>[0004]本技术的目的在于提供一种水力压裂裂缝模拟实验装置，用于解决目前的模拟实验装置提供的破裂压力低的技术问题。
[0005]本技术的一种水力压裂裂缝模拟实验装置采用如下技术方案：
[0006]一种水力压裂裂缝模拟实验装置包括：
[0007]模拟岩心致裂模块，用于模拟岩心受力状态；
[0008]压裂液注入模块，包括注射泵和计量泵，其特征在于：
[0009]计量泵和注射泵均为增压泵，增压泵包括缸体和设置在缸体内的增压活塞，增压活塞包括大径段和小径段，所述缸体内有与大径段滑动密封配合的大径段腔和与小径段滑动密封配合的增压腔，大径段腔包括处于大径段轴向一侧的动力腔和处于大径段另一侧的常压腔，小径段伸入常压腔内，动力腔供动力介质进出，以带动增压活塞往复运动；
[0010]计量泵的增压活塞往复运动以计量注入压裂液的流量，注射泵的动力腔与计量泵的增压腔连通，注射泵的增压腔具有向模拟岩心致裂模块注液的注液口和向注射泵增压腔补液的补液口。
[0011]有益效果：本技术的水力压裂裂缝模拟实验装置中，压裂液注入模块的计量
泵和注射泵串联且均采用变截面进行增压，压裂液经过两级增压后通过注液口注入模拟岩心致裂模块中，压裂液增压幅度大，能够提供较大的注射压力，解决了目前的模拟实验装置提供的破裂压力低的技术问题。
[0012]进一步的，所述水力压裂裂缝模拟实验装置包括驱动电机和由驱动电机带动往复移动的驱动活塞，所述驱动活塞设置在计量泵的缸体内，通过挤压计量泵的大径段腔驱动计量泵的增压活塞。通过驱动电机驱动活塞挤压计量泵的大径段腔驱动计量泵的增压活塞结构较为简单。
[0013]进一步的，所述注射泵的缸体包括大径段腔缸体和增压腔缸体，注射泵的大径段腔处于大径段腔缸体内，注射泵的增压腔处于增压腔缸体内，大径段腔缸体插入增压腔缸体内，且大径段腔缸体的外径小于增压腔缸体的外径。注射泵的增压腔内压力较大，这种结构能够使注射泵承受较大的注射压力。
[0014]进一步的，所述注射泵的增压腔具有出液口，出液口能够在补液口向注射泵增压腔补液时排出注射泵增压腔内的气体。出液口便于排出注射泵内的气体。
[0015]进一步的，在注射泵的增压活塞压缩增压腔移动的方向上，所述出液口处于补液口和注液口的上游。
[0016]进一步的，补液口处于出液口和注液口之间。
[0017]进一步的，注射泵的增压腔为变径腔，注射泵的增压腔包括增压腔大径段和增压腔小径段，增压腔小径段处于增压腔大径段靠近注液口的一端。增压腔小径段能够形成类似喷嘴的结构，提高注射效果。
[0018]进一步的，模拟岩心致裂模块包括用于承载模拟岩心的下承台、处于模拟岩心水平侧的侧加载板、处于模拟岩心上侧的上加载板、处于上加载板上侧的上盖板，上加载板、下承台、侧加载板围成容纳模拟岩心的岩心容纳腔，岩心容纳腔内设置有向模拟岩心内喷射压裂液的注射井筒。
[0019]进一步的，数据采集模块包括设置在侧加载板上的声发射传感器和与声发射传感器连接的声发射采集装置。
[0020]进一步的，上加载板与上盖板之间设置有支撑反力板，数据采集模块包括用于采集支撑反力板位移的位移传感器。
附图说明
[0021]图1是本技术一种水力压裂裂缝模拟实验装置具体实施例1中的结构示意图；
[0022]图2是本技术一种水力压裂裂缝模拟实验装置具体实施例1中注射泵和计量泵的结构示意图；
[0023]图中：1、模拟岩心致裂模块；11、上盖板；12、支撑反力板；13、上加载板；14、侧加载板；15、下承台；16、注射井筒；17、下支撑板；171、压裂液收集通道；2、压裂液注入模块；21、注射泵；211、注射泵增压活塞；2111、注射泵大径段；212、注射泵缸体；2121、注射泵大径段腔；2122、注射泵增压腔；2123、注射常压腔；2124、注射泵动力腔；2125、注液口；2126、补液口；2127、出液口；2128、注射泵大径段腔缸体；2129、注射泵增压腔缸体；213、密封件；22、计量泵；221、计量泵增压活塞；2211、计量泵大径段；2112、注射泵小径段；2212、计量泵小径段；222、计量泵缸体；2221、计量泵大径段腔；2222、计量泵增压腔；2223、计量泵常压腔；
2224、计量泵动力腔；2225、计量泵大径段腔缸体；2226、计量泵增压腔缸体；223、缸框架；23、驱动电机；24、驱动活塞；25、开关阀；3、数据采集模块；31、声发射采集装置；32、激光扫描装置；33、计算机；4、模拟岩心；5、压裂液收集装置；6、外接液压装置。
具体实施方式
[0024]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术，即所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0025]因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水力压裂裂缝模拟实验装置，包括：模拟岩心致裂模块，用于模拟岩心受力状态；压裂液注入模块，包括注射泵和计量泵；数据采集模块，用于采集模拟岩心致裂模块的实验数据；其特征在于：计量泵和注射泵均为增压泵，增压泵包括缸体和设置在缸体内的增压活塞，增压活塞包括大径段和小径段，所述缸体内有与大径段滑动密封配合的大径段腔和与小径段滑动密封配合的增压腔，大径段腔包括处于大径段轴向一侧的动力腔和处于大径段另一侧的常压腔，小径段伸入常压腔内，动力腔供动力介质进出，以带动增压活塞往复运动，所述常压腔与外界大气连通；计量泵的增压活塞往复运动以计量注入压裂液的流量，注射泵的动力腔与计量泵的增压腔连通，注射泵的增压腔具有向模拟岩心致裂模块注液的注液口和向注射泵增压腔补液的补液口。2.根据权利要求1所述的水力压裂裂缝模拟实验装置，其特征在于，所述水力压裂裂缝模拟实验装置包括驱动电机和由驱动电机带动往复移动的驱动活塞，所述驱动活塞设置在计量泵的缸体内，通过挤压计量泵的大径段腔驱动计量泵的增压活塞。3.根据权利要求1或2所述的水力压裂裂缝模拟实验装置，其特征在于，所述注射泵的缸体包括大径段腔缸体和增压腔缸体，注射泵的大径段腔处于大径段腔缸体内，注射泵的增压腔处于增压腔缸体内，大径段腔缸体插入增压腔缸体内，且大径段腔缸体的外径小于增压腔缸体的外径。4.根据权利要求1或2所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王栋，王洪建，朱德智，刘冬冬，李健，赵希春，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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