[发明专利]一种二氧化碳定向压裂与渗透率测试的实验装置及方法

权利要求书

1.一种二氧化碳定向压裂与渗透率测试的实验装置，其特征在于，包括气源系统、原位环境模拟系统和脉冲测试系统，

所述原位环境模拟系统用于为岩芯试件（57）提供模拟真实地层温度及应力状态的实验环境，所述气源系统用于向所述原位环境模拟系统提供测试气源，并为压裂所述岩芯试件（57）提供气源，所述脉冲测试系统用于对所述岩芯试件（57）进行脉冲测试，以获取渗透率；

所述气源系统包括二氧化碳气源（01）、气源减压器（02）、气动增压器（03）、空气压缩机（04）、增压端压力传感器（05）、高压高速电动液压泵（08）、第一活塞式耐高压中间容器（19）和第二活塞式耐高压中间容器（20）；

所述二氧化碳气源（01）与所述气源减压器（02）连接，所述气源减压器（02）与所述气动增压器（03）连接，所述气动增压器（03）与所述空气压缩机（04）连接，所述气动增压器（03）的输出端设置有第一连接管，第一活塞式耐高压中间容器（19）和第二活塞式耐高压中间容器（20）均与所述第一连接管相连接，且并联设置，所述第一连接管上设置有第一截止阀（16），所述第一截止阀（16）位于第一活塞式耐高压中间容器（19）和第二活塞式耐高压中间容器（20）之间；

所述原位环境模拟系统包括岩芯夹持器（30）、恒温水浴槽（23）、液压泵（09）、第一压力传感器（26）、第一温度传感器（37）、温控器（38）和岩芯温度传感器（27）；

第一活塞式耐高压中间容器（19）和第二活塞式耐高压中间容器（20）均通过盘管（24）连接于所述岩芯夹持器（30）的入口端，第一活塞式耐高压中间容器（19）、第二活塞式耐高压中间容器（20）、所述岩芯夹持器（30）均设置在所述恒温水浴槽（23）内；

所述第一温度传感器（37）用于测量恒温水浴槽（23）内的温度，所述岩芯温度传感器（27）安装在所述岩芯夹持器（30）的入口端，用于监测所述岩芯试件（57）内的温度；

所述温控器（38）放置在所述恒温水浴槽（23）中，所述第一压力传感器（26）安装在所述岩芯夹持器（30）的入口端，用于监测岩芯夹持器（30）入口端的气体压力；

所述脉冲测试系统包括第二压力传感器（31）、第三压力传感器（36）和压差传感器（32）；所述第二压力传感器（31）安装设置在所述岩芯夹持器（30）的轴向出口端，用于检测所述岩芯夹持器（30）的轴向出口端的气体压力；所述第三压力传感器（36）安装在所述岩芯夹持器（30）径向出口端，用于测量岩芯夹持器（30）的径向出口端的气体压力；所述压差传感器（32）用于检测所述岩芯夹持器（30）的径向进气端和径向排气端的压差。

2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，第一活塞式耐高压中间容器（19）和第二活塞式耐高压中间容器（20）均与所述高压高速电动液压泵（08）连接，所述增压端压力传感器（05）与所述高压高速电动液压泵（08）连接，第一活塞式耐高压中间容器（19）和第二活塞式耐高压中间容器（20）均通过第二截止阀（18）与外界环境连接。

3.根据权利要求2所述的实验装置，其特征在于，所述原位环境模拟系统还包括液压泵（09）、第一液杯（10）、围压系统（28）和轴压系统（29），所述第一液杯（10）用于储存液体，所述液压泵（09）通过第二连接管与所述岩芯夹持器（30）连通，所述第一液杯（10）连接于所述第二连接管，所述液压泵（09）能够经所述围压系统（28）和所述轴压系统（29）向岩芯夹持器（30）中注入液体。

4.根据权利要求3所述的实验装置，其特征在于，所述岩芯夹持器（30）上设置有围压注液孔（56）和轴压注液孔（58），所述围压注液孔（56）和所述轴压注液孔（58）均与所述液压泵（09）连接，所述液压泵（09）能够为所述岩芯夹持器（30）施加围压和轴压。