一种用于页岩气开采的注水注气剪切与水压劈裂室内模拟系统的制作方法
技术特征:
1.一种用于页岩气开采的注水注气剪切与水压劈裂室内模拟系统,包括控制箱(10),其特征在于,还包括:
2.根据权利要求1所述的用于页岩气开采的注水注气剪切与水压劈裂室内模拟系统,其特征在于,所述的用于页岩气开采的注水注气剪切与水压劈裂室内模拟系统还包括设置在主体框架(20)底部的旋转装置(80),所述支撑工装与旋转装置的输出端相连。
3.根据权利要求1所述的用于页岩气开采的注水注气剪切与水压劈裂室内模拟系统,其特征在于,所述主体框架(20)包括两相对设置的架体(210)以及设置在两架体之间用于形成试验空间的容置部(220)。
4.根据权利要求3所述的用于页岩气开采的注水注气剪切与水压劈裂室内模拟系统,其特征在于,所述支撑工装包括工装本体(310)、设置在工装本体顶部的下模座(320)以及相对于下模座设置在冲击机构输出端的上模座(330),其中,待测试样设置在所述下模座和上模座之间。
5.根据权利要求4所述的用于页岩气开采的注水注气剪切与水压劈裂室内模拟系统,其特征在于,所述围压加载装置包括设置在支撑工装外围的围压缸(410)以及设置在围压缸外围的加热箱(420)。
6.根据权利要求5所述的用于页岩气开采的注水注气剪切与水压劈裂室内模拟系统,其特征在于,所述冲击机构(530)为设置在变刚度机构输出端的冲击缸。
7.根据权利要求5所述的用于页岩气开采的注水注气剪切与水压劈裂室内模拟系统,其特征在于,所述注水注气装置包括注气机构、注水机构、设置在注气机构输出端和注水机构输出端用于从上模座(330)一侧向所述试样以单调和/或循环方式注水和/或注气的第一注入部以及设置在注气机构输出端和注水机构输出端用于从下模座(320)一侧向所述试样以单调和/或循环方式注水和/或注气的第二注入部。
8.根据权利要求7所述的用于页岩气开采的注水注气剪切与水压劈裂室内模拟系统,其特征在于,所述注气机构包括气体储存罐(611)、设置在气体储存罐上的增压气泵(612)以及设置在气体储存罐输出端的输出气管(613);所述注水机构包括两对称设置的注水泵(621)、设置在注水泵输出端的输出水管(622)、加热水槽(623)、设置在加热水槽内用于向注水泵提供液压油的油源(624)以及用于加热水槽加热的加热电源(625)。
9.根据权利要求8所述的用于页岩气开采的注水注气剪切与水压劈裂室内模拟系统,其特征在于,所述第一注入部包括高压储存箱(631)、设置在高压储存罐进口端且与两注水泵(621)的输出水管(622)连通设置用于向高压储存箱注水和/或注气的第一注入管(632)以及设置在高压储存罐出口用于经上模座(330)向试样注水和/或注气的第二注入管(633);所述第二注入部包括与输出气管(613)和输出水管(622)连通设置用于经下模座(320)向试样注水和/或注气的第三注入管(641)。
10.根据权利要求5所述的用于页岩气开采的注水注气剪切与水压劈裂室内模拟系统,其特征在于,所述监测装置包括设置在围压缸(410)内侧用于测量试样竖向变形的竖向变形传感器(710)以及设置在围压缸内侧的摄像探头(720)。
技术总结
本发明提供一种用于页岩气开采的注水注气剪切与水压劈裂室内模拟系统,包括控制箱,还包括:主体框架;所述支撑工装设置在主体框架内部;所述围压加载装置设置在主体框架内部;所述轴压加载装置包括设置在主体框架顶部的主油缸、设置在主油缸输出端用于变刚度实验的变刚度机构以及设置在变刚度机构输出端的冲击机构;所述注水注气装置用于以单调和/或循环方式向试样注水和/或注气,本发明可以真实模拟岩石在剪切渗流过程中承受冲击荷载和地震荷载下的力学行为,并可以在动态剪切的过程中叠加冲击荷载,以模拟真实的工程实际中岩石所承受的周期性动荷载以及突然的冲击荷载,以便于更好的模拟岩石真实受力条件下的压裂过程。
技术研发人员:陶宗恒,唐伟,潘耀,柯秋锐,沈典刚,李川,喻焕章,邹靖,于亚南,党文刚,白振超
受保护的技术使用者:中交广州航道局有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/26
技术研发人员:陶宗恒,唐伟,潘耀,柯秋锐,沈典刚,李川,喻焕章,邹靖,于亚南,党文刚,白振超
技术所有人:中交广州航道局有限公司
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