[发明专利]岩石压裂模拟用的加载装置及岩石压裂模拟设备

说明书

本发明适用于岩石压裂物理模拟技术领域，提供了一种岩石压裂模拟用的加载装置及岩石压裂模拟设备。岩石压裂模拟用的加载装置包括上盖板、下盖板、侧向加压件及声测模顶柱。侧向加压件具有至少两个，设有用于对岩心试样传递径向力的施力面。上盖板、下盖板以及侧向加压件围合形成用于放置岩心试样的加载空间，侧向加压件能够沿岩心试样的径向并相对于上盖板或下盖板滑动。侧向加压件上设有用于供传感器穿过并与岩心试样的外周贴合的传感器插孔。本发明提供的岩石压裂模拟用的加载装置，能够对不同外径尺寸的圆柱型岩心试样进行模拟加载试验，同时能够独立于岩石压裂模拟设备；在侧向加压件上开设传感器插孔，解决传感器不能与岩心试样贴合的问题。

技术领域

本发明属于岩石压裂物理模拟技术领域，更具体地说，是涉及一种岩石压裂模拟用的加载装置及岩石压裂模拟设备。

背景技术

近年来如页岩气等非常规油气开发进程加快，与常规油气储层相比，非常规油气储层通常更加致密、孔隙结构更加复杂，低孔低渗特性导致油气产出更加困难，最终制约油气采收率和开采效率。目前业界主要通过压裂改造的技术实现储层的造缝增渗，进而获得非常规油气井的高效开发。压裂技术已在煤层气、致密气、页岩气等领域得到广泛应用，而储层岩石的可压裂性被公认为是评价非常规油气藏开发价值的一个重要指标。因此，如何全方位、真实准确地模拟岩石储层的压裂过程，获得有效裂缝参数，综合评价压裂效果是当前非常规油气储层地质和开发技术评价的关键。

岩石压裂物理模拟是在室内通过人工增大岩石样品内部压力，从而对岩石的可压裂性、裂缝产生延展机制进行研究的一种方法。

现有的岩石压裂模拟或力学参数测试装置(单轴、真/假三轴等)进行压裂模拟测试时，样品基本以人造(水泥材质等)试件、立方块样、野外露头样为主，很少考虑实际钻井岩心或人造岩心样，而实际钻井的圆柱状岩心具有不可替代性，最能反映实际地层条件和岩石性质。此外，目前市场上常见的压裂模拟或力学测试装置样品加载装置是与整机一体，大多不可调节，通常仅限于固定尺寸样品装载，无法脱离整机，不易于清洗，使用不便，而且模拟压裂过程中使用的监测传感器也无法实现与岩心试样的贴合，从而造成监测数据失真。

由此可见，目前现存的岩石压裂或力学参数测试用的加载装置在具体细节设计上仍然存在一定缺陷，如何针对多样化(不同外径尺寸)的岩石样品，在尽可能贴近实际岩心的基础上，改进岩石样品的加载装置是目前提升岩石压裂模拟装置性能以及助推油气储层改造工艺的重要研究内容。

发明内容

本发明的目的在于提供一种岩石压裂模拟用的加载装置，旨在解决或者至少在一定程度上改善现有的岩石压裂模拟用的加载装置无法适应不同外径尺寸岩样加载和监测传感器也无法实现与岩心试样的贴合的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，提供一种岩石压裂模拟用的加载装置，包括：

上盖板，用于设置在岩心试样的上方；

下盖板，用于设置在岩心试样的下方；

侧向加压件，具有至少两个，用于设置在岩心试样的外周，所述侧向加压件设有用于对岩心试样传递径向力的施力面；以及

声测模顶柱，与所述上盖板或者所述下盖板上下滑动配合，用于对岩心试样传递轴向力；

所述上盖板、所述下盖板以及所述侧向加压件围合形成用于放置岩心试样的加载空间，所述侧向加压件还用于沿岩心试样的径向并相对于所述上盖板或所述下盖板滑动；

所述侧向加压件上设有至少一个用于供传感器穿过并与岩心试样的外周贴合的传感器插孔。

进一步地，所述上盖板设有若干用于沿岩心试样的径向设置的上滑孔，所述下盖板设有若干用于沿岩心试样的径向设置的下滑孔，各所述上滑孔、各所述下滑孔和各所述侧向加压件分别一一对应；