[发明专利]一种轻便、可视的水力压裂试验演示装置

说明书

本发明属于非常规天然气开采技术领域，具体涉及一种轻便、可视的水力压裂试验演示装置，包括亚克力材质的上承压板、下承压板和边缘设置的紧固螺栓，内部设有亚克力材质的矩形框架，矩形框架前侧和左侧设有T型螺栓构件，内部设有平板岩石，平板岩石内部设有压裂管，压裂管从上承压板设有的通孔露出，通过胶管与手压泵连接，非接触监测设备位于平板岩石和上承压板上方，本发明具有重量轻、肉眼可见水力压裂过程等优点。

技术领域

本发明属于非常规天然气开采技术领域，具体涉及一种轻便、可视的水力压裂试验演示装置。

背景技术

水力压裂是非常规天然气开采的重要技术，它通过向地下储层注入超过其弹性存储能力的流体，使岩石孔隙发生流体饱和、弹性扩张直至断裂形成裂缝，从而提高储层的孔隙度和渗透性，为了研究水力压裂的作用机制，国内外学者研发了许多水力压裂设备。

目前，我国的水力压裂装置大多是不可视的，压裂过程中的裂缝扩展以及和围压的互相响应都只能通过声发射、应变片等监测手段观察，可能会造成一定的结果误差；并且现有的水力压裂装置太过笨重，试验地点不易改变，在向别人展示水力压裂过程时造成不便。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种轻便、可视的水力压裂试验演示装置，可实时透明观测水力压裂过程，并且重量轻，移动方便。

一种轻便、可视的水力压裂试验演示装置，包括手压泵(11)、非接触应变监测设备(12)和两个尺寸相同的上承压和下承压板(5)，所述上承压板(6)内部设有上下通透的压裂管(4)通孔(8)，所述上承压板(6)和下承压板(5)之间的边缘设有紧固螺栓(7)，所述上承压板(6)和下承压板(5)内部设有矩形框架(2)，所述矩形框架(2)右侧和前侧设有螺纹孔(9)，所述螺纹孔(9)内部设有T型螺栓构件(1)，所述T型螺栓构件(1)和矩形框架(2)之间设有平板岩石(3)，所述平板岩石(3)中央设有压裂管(4)，所述压裂管(4)通过胶管(10)和手压泵(11)连接，所述非接触应变监测设备(12)位于平板岩石(3)和上承压板(6)上方。

进一步的，所述紧固螺栓(7)数目为4-8个。

进一步的，所述紧固螺栓(7)包括紧固螺纹杆(701)、螺母(702)(702)和垫片(703)，所述紧固螺纹杆(701)下部埋在下承压板(5)中，紧固螺纹杆(701)上部穿过上承压板(6)，螺母(702)和垫片(703)在上承压板上方，并套于紧固螺纹杆(701)上部。

进一步的，所述上下承压板(5)和矩形框架(2)均为透明材质，材料为亚克力。

进一步的，每侧的T型螺栓构件(1)数目为2-4个。

进一步的，所述T型螺栓构件(1)左部为T型把手(101)，中间为螺纹杆(102)，右部为与螺纹杆直径相同的弹簧(103)。

进一步的，所述螺纹孔(9)的内壁设置有内螺纹，所述螺纹杆的外壁设置有外螺纹，且螺纹孔(9)与螺纹杆螺纹连接。

进一步的，所述非接触应变监测设备(12)型号为VIC-3D非接触全场应变测量系统。

进一步的，所述手压泵(11)中部为圆筒状储液筒(1102)，储液筒(1102)内部为活塞(1103)，活塞(1103)左边为连接杆(1104)，连接杆(1104)左接底座(1105)，储液筒(1102)右部为出液嘴(1101)。

本发明的有益效果为：

1、上承压板、下承压板和矩形框架材质为亚克力，可实时透明观测水力压裂过程，并且重量轻，移动方便；

2、上承压板设有放置压裂管的通孔，压裂管从通孔处露出，只需要紧固螺栓上下承压板就会挤压固定框架内的平板岩石，从而达到施加垂直方向围压的效果，可大大减少试验步骤；