本发明专利技术提供了一种脉动水压施加装置，包括依次设置在输液管的水平方向的静压罐体和动压缸体，静压罐体的进气口通过输气管与高压气源连接，动压缸体内设有活塞组件和用于驱动活塞组件运动的伺服电机，动压缸体前端的输液管插入待测试件内部；通过设置活塞组件和伺服电机，可利用伺服电机对活塞组件的驱动作用使活塞组件在动压缸体内做直线往复运动，活塞组件在动压缸体内运动的过程中可改变动压缸体内压缩气体的压力，压缩气体产生的压力经过输液管传递到待测试件内部，从而在待测试件内部产生脉动水压力，实现动压水力压裂。实现动压水力压裂。实现动压水力压裂。
【技术实现步骤摘要】
脉动水压施加装置
[0001]本专利技术涉及脉动水压装置
，尤其涉及一种脉动水压施加装置。
技术介绍
[0002]水力压裂技术指利用水力作用使油气储层形成裂缝的方法，是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施，不仅广泛应用于低渗透油气藏，而且在中高渗透油气藏的增产改造中也取得了很好的效果。水力压裂通常分为普通水力压裂和脉动水力压裂，脉动水力压裂过程中主要利用周期性变化的应力对裂隙面进行破坏，该过程中有利于裂隙的延伸，因而可以在较小的压力下形成裂缝。
[0003]现有技术中，申请号为201611235577.6，公开日期为2018年7月27日，名称为“连续旋转阀脉动水力压裂装置及方法”的专利文件中公开了一种连续旋转阀脉动水力压裂装置，该装置由水箱、注水管路、水泵、泄压管路、连续旋转球阀和液压马达等组成，致裂过程中通过在注水管路中接入连续旋转阀后，连续旋转阀阀芯在液压马达的驱动下旋转，使得阀门连续稳定地开启闭合，在注水管路中制造出稳定的脉动水压，该过程中阀门闭合时，煤岩体内高压水能够因微裂纹发育而主动降压，阀门开启时能够重新提升煤岩体内水压，进而实现脉动水压作用的技术效果。上述过程中主要利用旋转阀控制阀门的启闭，但是对阀门关闭后高压水降压幅度、阀门开启后的升压效能没有持续有效的控制方法或技术，脉动水压作用的稳定性难以保证。
[0004]有鉴于此，有必要设计一种新的脉动水压施加装置，以解决上述问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种脉动水压施加装置。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种脉动水压施加装置，包括依次设置在输液管的水平方向上的静压罐体和动压缸体，所述静压罐体的进气口通过输气管与高压气源连接，所述动压缸体前端的所述输液管插入待测试件内部；
[0007]所述静压罐体上设有补液泵，所述动压缸体内设有活塞组件和用于驱动所述活塞组件运动的伺服电机。
[0008]优选的，所述静压罐体内部分为上部罐体和下部罐体，所述上部罐体内填充有压力气体，所述下部罐体内填充有压裂液。
[0009]优选的，所述静压罐体的底端设有单向阀，所述单向阀的另一端与所述输液管连接。
[0010]优选的，所述下部罐体的一侧与所述补液泵连接。
[0011]优选的，所述动压缸体内部分为上部缸体和下部缸体，所述上部缸体内填充有压缩气体，所述下部缸体内填充有所述压裂液。
[0012]优选的，所述活塞组件设置于所述上部缸体的顶端，且所述活塞组件设置于所述压缩气体的上方。
[0013]优选的，所述输液管上靠近所述单向阀的位置处设有第一阀门。
[0014]优选的，所述静压罐体的顶面设有第一压力检测装置，所述第一压力检测装置用于检测所述上部罐体的内部的压力大小。
[0015]优选的，所述输液管上靠近所述动压缸体的位置处设有第二压力检测装置，所述第二压力检测装置前端靠近所述第二压力检测装置的所述输液管上设有第二阀门。
[0016]优选的，所述动压缸体的顶面设有进气阀门。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]1、本专利技术提供的脉动水压施加装置，包括依次设置在输液管的水平方向的静压罐体和动压缸体，静压罐体的进气口通过输气管与高压气源连接，动压缸体前端的输液管插入待测试件内部，动压缸体内部设有活塞组件，活塞组件的工作状态由动压缸体上设置的伺服电机控制；活塞组件在动压缸体内运动的过程中可改变动压缸体内压缩气体的压力，压缩气体产生的压力经过输液管传递到待测试件内部，从而在待测试件内部产生脉动水压力，实现动压水力压裂；通过上述方式，持续地产生了脉动水压。特别地，上述过程中还可根据实际应用的需要，对伺服电机的转速进行调整以得到不同频率的脉动水压；通过调整活塞组件的平衡位置和活塞组件在动压缸体中的往复行程，以及动压缸体中压裂液与压力气体的体积比，得到不同振幅的脉动水压。
[0019]2、本专利技术提供的脉动水压施加装置，通过在静压罐体底端设置单向阀，可在待测试件内出现裂隙而导致的动压缸体内压裂液液面下降时，及时通过输液管向动压缸体内补充压裂液，并能够避免流出静压罐体中的压裂液重新回流至静压罐体中，从而使整个产生脉动水压的过程中，使动压罐体的压力保持稳定，确保产生脉动水压的过程稳定进行，最终产生稳定的脉动水压；通过在静压罐体上设置第一压力检测装置，在输液管上靠近动压缸体的一端设置第二压力检测装置，便于实时检测静压罐体和动压缸体内气体的压力，从而根据监测结果针对性向动压缸体内补充压裂液，以使静压罐体和动压缸体内的气体压力保持在一定范围内。通过上述方式，提供了一种结构简单、操作方便、并能够可控地产生振幅与频率稳定的脉动水压施加装置。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的脉动水压施加装置的结构示意图；
[0021]附图标记如下：
[0022]1、静压罐体；101、上部罐体；102、下部罐体；2、动压缸体；201、活塞组件；3、高压气源；4、补液泵；5、伺服电机；6、单向阀；7、第一压力检测装置；8、进气阀门；9、第二压力检测装置；10、输气管；11、输液管；111、第一阀门；112、第二阀门；12、待测试件。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。
[0024]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。
[0025]另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0026]请参阅图1所示，本专利技术提供了一种脉动水压施加装置，包括依次设置在输液管11的水平方向的静压罐体1和动压缸体2，静压罐体1的进气口通过输气管10与高压气源3连接，动压缸体2前端的输液管11插入待测试件12内部。
[0027]具体地，静压罐体1分为上部罐体101和下部罐体102，下部罐体102与补液泵4进行连接，上部罐体101上设有第一压力检测装置7，上部罐体101内充满压力气体，下部罐体102内填充有压裂液；下部罐体102的底端设有单向阀6，单向阀6可避免输出静压罐体1内的压裂液再次回到静压罐体1内，单向阀6和输液管11之间的输液管11上设有第一阀门111。
[0028]进一步地，动压缸体2与伺服电机5进行连接，动压缸体2的顶面设有进气阀门8，动压缸体2内部空间分为上部缸体和下部缸体，上部缸体内填充压缩气体，上部缸体的上部设置有活塞组件201，活塞组件201下方填充有压缩气体，下部缸体内填充压裂液，在活塞组件201的推动下可对输液管11中的压裂液进行增压；如此设置，可在伺服电机5的驱动下促使活塞组件201在动压本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种脉动水压施加装置，其特征在于，包括依次设置在输液管的水平方向上的静压罐体和动压缸体，所述静压罐体的进气口通过输气管与高压气源连接，所述动压缸体前端的所述输液管插入待测试件内部；所述静压罐体上设有补液泵，所述动压缸体内设有活塞组件和用于驱动所述活塞组件运动的伺服电机。2.根据权利要求1所述的脉动水压施加装置，其特征在于，所述静压罐体内部分为上部罐体和下部罐体，所述上部罐体内填充有压力气体，所述下部罐体内填充有压裂液。3.根据权利要求2所述的脉动水压施加装置，其特征在于，所述静压罐体的底端设有单向阀，所述单向阀的另一端与所述输液管连接。4.根据权利要求2所述的脉动水压施加装置，其特征在于，所述下部罐体的一侧与所述补液泵连接。5.根据权利要求2所述的脉动水压施加装置，其特征在于，所述动压缸体内部分为上部缸体和下部缸体，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒲成志，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：发明
国别省市：
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