[实用新型]一种泥页岩裂缝研究装置

说明书

技术领域

本申请涉及地质勘探技术领域，特别涉及一种泥页岩裂缝研究装置。

背景技术

目前，全球油气工业已进入常规-非常规油气并重阶段。作为非常规油气资源重要的类型，页岩油气受到普遍重视。页岩油气资源丰富，分布范围广，但地质条件复杂，勘探开发难度大。以页岩可压裂性评价为核心，页岩人工裂缝的形成机理与空间展布成为学术界和工业界研究的热点。

目前，关于裂缝形态及空间展布的研究，主要集中在岩石力学实验与微地震监测两个方面。在岩石力学实验方面，主要通过对三个角度(0°、45°和90°)的柱塞样品开展三轴应力实验，观察裂缝产生及延展特征，获取泊松比与杨氏模量，从而评价储层的可压裂性。在微地震监测方面，通过提高检波器数量等方式，实现对压裂过程中产生裂缝的位置、方位、长度、高度等参数的实时监测，从而可以有效评价压裂作业效果。

然而，上述研究工作主要集中在宏观大尺度(米级至千米级)，关注点多为现场试验效果，缺乏对小尺度裂缝形成机理与过程的的深入研究，导致目前对泥页岩人工裂缝空间展布特征认识仍不清晰。例如，微地震监测可实现对水平段千米级别裂缝生长动态进行刻画，但分辨率有限，并且容易受到噪声影响，降低了解释结果的准确度。

实用新型内容

本申请实施方式的目的在于提供一种泥页岩裂缝研究装置，能够提高泥页岩裂缝解释结果的准确度。

为实现上述目的，本申请实施方式提供一种泥页岩裂缝研究装置，所述装置位于CT样品台底座上，所述装置包括固定台机构、压力加载机构、数据传输机构、样品夹持机构以及辅助机构，其中：所述固定台机构包括轴心线位于同一直线上的第一固定台、第二固定台和第三固定台，所述第一固定台和所述第二固定台通过所述压力加载机构相连，所述第二固定台和所述第三固定台之间依次设置有所述数据传输机构和所述样品夹持机构，所述第三固定台中设置有所述辅助机构；所述压力加载机构包括中心压机、中轴压力均衡器和预设数量的边缘压机，所述中心压机和所述边缘压机均包括依次相连的加压螺丝、弹簧和传压螺丝，所述边缘压机和所述中心压机的加压螺丝和弹簧均位于所述第一固定台内，所述边缘压机的传压螺丝连接所述第一固定台和所述第二固定台，所述中心压机的传压螺丝与内嵌于所述第二固定台内的所述中轴压力均衡器相连；所述数据传输机构包括设置于所述第二固定台内的位移测定仪以及内嵌于所述中轴压力均衡器底部的压电传感仪；所述样品夹持机构包括呈对称分布的第一夹持机构和第二夹持机构以及位于所述第一夹持机构和所述第二夹持机构之间的样品机构，所述第一夹持机构与所述压电传感仪相连，所述第二夹持机构与所述辅助机构相连，所述第一夹持机构和所述第二夹持机构均包括相连的垫圈和金刚石，所述样品机构包括铍片和内嵌于所述铍片内部的实验样品；所述辅助机构包括内嵌于所述第三固定台中的样品台底座和承压台，所述样品台底座与所述第二夹持机构的垫圈相连，所述承压台的底部与所述CT样品台底座对接。

进一步地，所述中心压机的轴线与所述第一固定台的轴线位于同一直线上，所述预设数量的边缘压机等间隔分布于以所述中心压机为圆心的圆周上。

进一步地，所述边缘压机的数量为4个。

进一步地，所述实验样品内嵌于所述铍片内部的直径为80微米、高度为200微米的圆柱体样品间内。

进一步地，所述第一固定台、第二固定台和第三固定台均由不锈钢材料制成，所述第一固定台、第二固定台和第三固定台的外围均覆盖由玻璃碳制成的加固层。

进一步地，所述样品夹持机构还包括纵向夹持板、固定板、第一横向夹持板和第二横向夹持板，其中，所述第一横向夹持板和所述第二横向夹持板呈平行分布，所述第一横向夹持板与所述第一夹持机构中的金刚石相固定，所述第二横向夹持板与所述第二夹持机构中的金刚石相固定，所述第一横向夹持板和所述第二横向夹持板之间通过所述固定板相连接，所述纵向夹持板与所述第一横向夹持板和所述第二横向夹持板垂直分布。

进一步地，所述纵向夹持板、固定板、第一横向夹持板和第二横向夹持板均由碳化钨材料制成。