剪切渗流压头、真三维剪切渗流一体化测试压头组及方法技术

本发明专利技术提出了剪切渗流压头、真三维剪切渗流一体化测试压头组及方法，剪切渗流压头中设有流体通道，剪切渗流压头包括固定压头和活动压头,活动压头活动装于固定压头前端的安装槽中，在槽底安装有弹簧，弹簧位于活动压头后方，在不受压力时，活动压头与固定压头前端面处于同一平面；该真三维剪切渗流一体化测试压头组包括6个方向的加载压头，其中两对加载压头为刚性平面式加载压头，另一对加载压头为剪切渗流压头，每个加载压头上均设有声发射探头和超声波探头。本申请考虑了真实真三轴地应力状态，使渗透率测试能够在多轴地应力状态下进行，实现了真三维应力下储层岩石剪切‑渗流‑声学一体化测试，对深部储层能源的开发和利用具有重大意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩石力学与工程，尤其涉及剪切渗流压头、真三维剪切渗流一体化测试压头组及方法。

技术介绍

1、深部储层如煤层气、页岩气、油气等是重要的能源资源。渗透率是储层中流体(如天然气、石油等)通过岩石孔隙和裂缝的能力，直接影响能源的开采效率和产量。了解储层渗透率的演化规律对于储层能源的开发意义重大。实际地质储层应力状态异常复杂，在结构面岩体附近通常出现剪应力诱发的岩体剪切破裂、滑移失稳现象，因此了解岩体在三维应力下的剪切-渗流耦合响应特征十分重要。

2、目前的实验测试设备在研究深部储层渗透率时，主要采用常规三轴应力下的岩体轴向渗透率测试，即在实验室条件下使用三轴压力实验仪，施加水平和轴向的应力于储层岩石样本上，模拟地层中的压力状态；然后在岩芯轴向方向通过预留流体注入通道注入流体，测量岩样在轴向上的渗透率来获得渗透率数据。这种方法仅考虑常规三轴状态，无法真实模拟深部储层三维各向异性地应力状态，特别是在剪应力作用下的渗流行为。

技术实现思路

1、本专利技术为了解决上述技术问题提供剪切渗流压头、真三维本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.剪切渗流压头，其特征在于，所述剪切渗流压头中设有流体通道(86)，所述剪切渗流压头包括固定压头(81)和活动压头(82),固定压头(81)前端开有活动压头安装槽，活动压头(82)活动装于活动压头安装槽中，在槽底安装有弹簧(85)，弹簧(85)位于活动压头(82)后方，在不受压力时，活动压头(82)与固定压头(81)前端面处于同一平面；

2.根据权利要求1所述的剪切渗流压头，其特征在于，活动压头(82)的侧面轴向设有一条形限位槽(822)，将一铆钉或销钉通过固定压头(81)外部插入条形限位槽(822)，可实现活动压头(82)的轴向活动位移限制在一定的范围内。

3...

【技术特征摘要】

1.剪切渗流压头，其特征在于，所述剪切渗流压头中设有流体通道(86)，所述剪切渗流压头包括固定压头(81)和活动压头(82),固定压头(81)前端开有活动压头安装槽，活动压头(82)活动装于活动压头安装槽中，在槽底安装有弹簧(85)，弹簧(85)位于活动压头(82)后方，在不受压力时，活动压头(82)与固定压头(81)前端面处于同一平面；

2.根据权利要求1所述的剪切渗流压头，其特征在于，活动压头(82)的侧面轴向设有一条形限位槽(822)，将一铆钉或销钉通过固定压头(81)外部插入条形限位槽(822)，可实现活动压头(82)的轴向活动位移限制在一定的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的剪切渗流压头，其特征在于，剪切渗流压头前端一半为活动式。

4.根据权利要求1所述的剪切渗流压头，其特征在于，在剪切渗流压头的前端面开有多个同心的环形槽(88)和多个周向间隔布置的径向槽(89)，径向槽(89)一端与流体通道(86)前端贯通，径向槽(89)另一端贯通多个环形槽(88)。

5.真三维剪切渗流一体化测试压头组，其特征在于，包括6个方向的加载压头(4)，x、y、z三个轴各一对，其中两对加载压头(4)为刚性平面式加载压头，另一对加载压头(4)为如权利要求1-4中任一项所述的剪切渗流压头。

6.根据权利要求5所述的真三维剪切渗流一体化测试压头组，其特征在于，每个加载压头(4)的四角位置开孔装有耐压耐温的声发射探头(...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁俊，谢和平，高恒，张东明，李铭辉，蒋长宝，李存宝，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：