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专利号: 201710726022X
申请人: 东北石油大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-05-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种测试三轴应力下变缝高分叉裂缝导流能力的装置,其特征在于:这种测试三轴应力下变缝高分叉裂缝导流能力的装置包括导流室(1)、上覆压力加载装置(2)、缝口压力加载装置(3)、缝尾压力加载装置(4);导流室(1)内腔下部安装有变角底板(10),变角底板(10)连接坡度调节装置,测试岩样(6)置于变角底板(10)上,测试岩样(6)为含有缝高逐渐变化的多重分叉裂缝的梯形岩板,上覆压力加载装置(2)与变角底板(10)配合实现对变缝高测试岩样上覆压力的加载;闭合压力加载块(5)安装在导流室的两侧,对测试岩样(6)两端施加闭合压力;缝口压力加载装置(3)与缝尾压力加载装置(4)安装在测试岩样(6)中裂缝延伸方向的两端,两者配合对测试岩样(6)施加裂缝延伸方向的压力;缝口压力加载装置(3)上设置有多条进液通道(26),进液通道(26)与测试岩样(6)的人工裂缝(39)缝口连接,变角底板(10)是由20个底板片通过固定长螺栓(16)依次组装而成;每块底板片两侧均开设有若干出液槽(14)和若干第一过滤槽(15),第一过滤槽(15)设置在出液槽(14)的一端,出液槽(14)连接测试管组(13),测试管组(13)上设置有流体计量装置和出液压力计;上覆压力加载装置(2)具有缝宽测量装置(21)、辅助块(19),缝宽测量装置(21)安装在辅助块(19)一侧,缝宽测量装置(21)包括19个滑轨式位移传感器(22),辅助块(19)上表面包括19条探针滑轨(23),辅助块(19)上有贯通的导向槽(24),缝宽探针(25)一端插入导向槽(24)内,缝宽探针(25)另一端安装在探针滑轨(23)内,探针滑轨(23)与缝宽测量装置(21)的滑轨式位移传感器(22)连接;缝尾压力加载装置(3)由10个加载块依次组合而成,加载块由固定螺栓(35)连接,并安装到第二承压板(36)上,每两个加载块间均有弧形过滤槽(33)和出液通道(34),弧形过滤槽(33)设置在出液通道(34)一端,出液通道(34)另一端连接到出液阀(38),弧形过滤槽(33)内安装弧形过滤片,弧形过滤槽(33)槽口处实验前安装橡胶密封片(37)。

2.根据权利要求1所述的测试三轴应力下变缝高分叉裂缝导流能力的装置,其特征在于:所述的导流室(1)上端口尺寸为200mm×200mm,用以安装上覆压力加载装置(2);导流室(1)进液一侧开有90mm×200mm的长方口,用以安装缝口压力加载装置(3),出液一侧开有30×200mm长方口,用以安装缝尾压力加载装置(4);导流室(1)两侧均开有长边90mm、短边

30mm,高200mm的梯形口,用以连接闭合压力加载块(5)。

3.根据权利要求2所述的测试三轴应力下变缝高分叉裂缝导流能力的装置,其特征在于:所述的变角底板(10)共包括19×19条出液槽(14)和19×19条第一过滤槽(15);变角底板(10)与导流室(1)通过轴转动连接,导流室(1)底座上安装有三个可升降的顶起装置(17),顶起装置(17)上端顶在变角底板(10)下面;导流室(1)上端安装有角度调节块(12),角度调节块(12)与导流室(1)通过轴连接,用于调节上覆压力加载装置(2)的加载角度。

4.根据权利要求3所述的测试三轴应力下变缝高分叉裂缝导流能力的装置,其特征在于:所述的测试岩样(6)的最大缝高与最小缝高比例为1:1 3:1。

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5.根据权利要求4所述的测试三轴应力下变缝高分叉裂缝导流能力的装置,其特征在于:所述的上覆压力加载装置(2)还包括变向加载块(18),变向加载块(18)与辅助块(19)通过变向轴(20)连接,变向加载块(18)根据测试岩样(6)的形状通过变向轴(20)调节加载角度;辅助块(19)的侧面与缝宽测量装置(21)连接,辅助块(19)上有19条探针滑轨(23)和19×19个导向槽(24)。

6.根据权利要求5所述的测试三轴应力下变缝高分叉裂缝导流能力的装置,其特征在于:所述的缝口压力加载装置(3)包括18条进液通道(26),进液通道(26)一端连接进液阀(32),进液阀(32)与压裂液供给泵连接,进液通道(26)通过其另一端加载端的加载通道与测试岩样(6)接触并输送压裂液,加载端向外突出,加载端的进液通道为加载通道;缝口压力加载装置(3)两端安装有辅助活动块(30);缝口压力加载装置(3)后部有第一承压板(31),第一承压板(31)与横向压力机连接。

7.根据权利要求6所述的测试三轴应力下变缝高分叉裂缝导流能力的装置,其特征在于:所述的缝口压力加载装置(3)加载端的初始高度为30mm,含有6个进液通道(26),当测试缝口高度大于30mm的测试岩样(6)时,加载端上下各安装多个高度为5mm的辅助垫片(27),辅助垫片(27)内部也有加载通道;测试前,将不需要的进液通道(26)用密封螺栓(29)密封,与测试岩样(6)的人工裂缝(39)缝口相连的加载通道处安装密封橡胶垫(28)。

8.根据权利要求7所述的测试三轴应力下变缝高分叉裂缝导流能力的装置,其特征在于:所述的测试岩样(6)上的人工裂缝(39)制备完成后,用密封橡胶皮套缠裹,并用热风机加热裹紧。