[发明专利]一种高温三轴岩心水力致裂夹持器及其使用方法

摘要

本发明提供了一种高温三轴岩心水力致裂夹持器及其使用方法，包括筒体部件、高温胶套、监测组件、加热套及致裂接头。筒体的左堵头端面上有一盲孔与致裂接头进行配合，右堵头可在筒体内沿筒体轴向移动，左、右堵头均有一小孔自某一端面中心贯穿至另一端面，通过与高温胶套进行配合所形成的密闭的岩心腔可同时承受外部三轴应力及高温条件的作用；外部流体沿轴向从左堵头中心小孔进入；筒体上沿轴向上分布有六个温度监测接口；温度的施加通过加热套上的加热电阻间接加热岩心。本发明结构简洁，操作方便，可解决目前夹持器在干热岩室内试验中所存在的可施加温度不高、难以同时施加三轴应力‑温度作用、试验环境密封性差、材料寿命较短的问题。

主权项

一种高温三轴岩心水力致裂夹持器，其特征在于：包括筒体部件、高温胶套、监测组件、加热套和致裂接头；所述的夹持器筒体部件包括左堵头和右堵头，左堵头由两部分组成，第一部分为带有螺栓连接孔的圆柱件，圆柱件自其中一个水平端面中心向内切削出一个外径逐步变小的阶梯圆柱槽并贯穿至另一水平端面；左堵头的第二部分为阶梯圆柱件，阶梯圆柱件外部轮廓与左堵头的第一部分的圆柱件的阶梯圆柱槽内部轮廓相同；左堵头的第二部分即阶梯圆柱件穿过左堵头的第一部分的圆柱件的阶梯圆柱槽与圆柱件进行配合；夹持器筒体部件的右堵头由两部分组成，第一部分为阶梯圆柱件，所述的阶梯圆柱件在外径较小的一端自水平端面中心处向内切除出一个圆柱槽，在圆柱槽的底端向内钻一小于圆柱槽内径的螺纹孔；右堵头的第二部分为一圆柱杆件，圆柱杆件的一端带有螺纹，且所述的带有螺纹的圆柱杆件的一端的外部轮廓与第一部分阶梯圆柱件的圆柱槽及圆柱槽底端螺纹孔的内部轮廓相同；右堵头的第二部分即圆柱杆件的带有螺纹的一端与第一部分的阶梯圆柱外径较小端的水平端面上的圆柱槽底部的螺纹孔通过螺纹进行配合；左堵头的外径最大的水平端面的中心处设置有一个内径与致裂接头外径较小端外径相等的盲孔，盲孔用来与致裂接头进行配合；所述的左堵头自某一水平端面中心处有一圆孔贯穿至另一水平端面；所述的右堵头自某一水平端面中心处有一圆孔贯穿至另一水平端面；所述的右堵头在筒体内可沿筒体的轴向进行移动，左堵头和右堵头分别通过锥形环与高温胶套进行配合形成密闭的可承受外部三轴应力和高温条件的岩心压裂试验腔；所述的锥形环的外径最小端的圆环内径与堵头外径相同；左堵头和右堵头从锥形环的外径最大端穿过锥形环的最小端与岩心相接触；锥形环的外径最小端挤入高温胶套内形成整体；所述的致裂接头为一阶梯圆柱件，自某一水平端面中心处有一圆孔贯穿至另一水平端面，所述的贯穿两个端面中心处的圆孔内径与左堵头的贯穿两个端面中心处的圆孔内径相等；所述的阶梯圆柱件外径较小的一端的外径与左堵头的外径最大的水平端面的中心处设置的盲孔的内径相等；所述的阶梯圆柱件的外径较大的一端外部经切削沿轴线方向形成螺旋形凹槽；岩心水力压裂夹持器能进行三轴应力和高温条件同时作用下的岩心水力致裂试验，三轴应力最大值分别为：轴压为25MPa，围压为20MPa，高温条件最高为300度。