[发明专利]一种高温高压真三轴岩石力学压裂试验装置

说明书

本发明公开了一种高温高压真三轴岩石力学压裂试验装置，应用于岩石压裂试验技术领域，本发明通过转动第一螺纹杆和升降块，使岩石的纵向与横向和垂直方向均可以进行支撑，之后分别通过对密封壳体的内部进行注气加压和加热，使密封壳体的内部达到需要的高温高压状态，并通过分别开启垂直液压缸和横向液压缸以及纵向液压缸对岩石的横向和纵向以及垂直方向进行依次挤压，并通过第一螺纹杆和升降块的支撑的设置，实现了可以在单次内部对岩石进行多面压裂试验的效果，从而无需将岩石取出重新放置，缩短高温高压下真三轴岩石力学压裂试验的试验周期，提高岩石压裂试验的效率。

技术领域

本发明属于岩石压裂试验技术领域，特别涉及一种高温高压真三轴岩石力学压裂试验装置。

背景技术

干热岩作为一种新兴的能源，具有储量大、分布范围广、清洁无污染等优点，已经广泛的引起了科研人员的关注。但是，因为干热岩埋深大，储层渗透率低，地应力高，使得干热岩的热能交换变得复杂。因此，往往需要进行储层刺激，即通过钻孔向深部干热岩岩体注入高压流体，使裂隙发生剪切破坏或张拉破坏，以此形成张开度更大、裂缝半径更长、渗透率更高的人工改造储层，提高深部干热岩热能开采效率。然而，若想进一步阐明深部岩体的水力压裂机制和三轴应力状态下的破坏机制，必须进行室内模拟高温高压水力压裂及三轴岩心试验，从而获得岩心各项物理性质参数，以此反映深部地下岩体的相关特性。由此，相应的试验装置相继被研发出来用于开展模拟试验。

目前，公开号为：CN109357953A的中国发明，公开了一种用于高温高压水力压裂及三轴试验的岩心试验装置，由顶部锥形螺纹堵头、拆卸辅助孔、O型密封圈、活动式螺栓圈、筒体、顶部垫块、加热电阻丝、腔体、岩样、高弹橡胶套筒、底部垫块、斯特封、轴向柱塞、轴向螺纹导轨、导油孔、中心导水孔、冷凝管、隔热保护层、换热冷却室、伺服液压机、螺栓、约束槽、高压四通阀、水压泵、围压泵、升降控制器、油箱、计算机系统和高压球阀构成。该试验装置结构简单，拆卸方便，密封性能良好，可快速更换岩心，可根据科研、生产要求在各种温度、压力条件下进行不同的岩心力学性质测试，包括用于岩心三轴试验和水力压裂试验，工作高效可靠。

目前，对于模拟岩石在高温高压条件下的压裂试验，主要通过将岩石置于液压平面上，然后启用液压缸进行液压；由于试验条件的高温高压要求，三轴试验很大程度上受到限制，既要考虑耐高温，又要考虑耐高压，导致单次只能对岩石的一面进行压裂试验，如需调换其他面需要将岩石取出重新放置，而重新放置之前又需要对试验装置进行泄压和降温，从而使的试验周期缓慢，降低岩石压裂试验的效率；同时在对岩石进行压裂试验时，也需要对岩石进行压裂后进行渗流试验，即通过对岩石的压裂渗流变形特性等岩石力学试验揭示岩石在不同应力及高温状况下的应力-应变等岩石力学性质特征及其变化规律，但是目前的岩石压裂渗流只能通过液压缸压裂岩石，使水源与岩石表面接触，从而进行渗流试验，由于岩石压裂后存在的缝隙多在岩石内部，水流无法进入到岩石内部，并不能很好的体现岩石的压裂渗流变形特性，从而影响试验的结果，降低试验的准确性，为此我们提出一种一种高温高压真三轴岩石力学压裂试验装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温高压真三轴岩石力学压裂试验装置，其优点是可以在单次内部对岩石进行多面压裂试验和可以将渗流的水源注入到压裂后岩石的内部。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高温高压真三轴岩石力学压裂试验装置，包括密封壳体，所述密封壳体内腔的底部固定安装有垂直液压缸，所述密封壳体内腔的两侧分别固定安装有横向液压缸和纵向液压缸，所述垂直液压缸和横向液压缸以及纵向液压缸的输出端均固定连接有注液机构，所述垂直液压缸和横向液压缸以及纵向液压缸的对称面均设置调节机构。