[发明专利]一种用于水平井爆燃压裂模拟实验的装置及其应用

权利要求书

1.一种用于水平井爆燃压裂模拟实验的装置，其特征在于，包括岩样夹持装置、冲击加载装置和控制分析装置；

其中，所述岩样夹持装置包括一缸体，缸体两端设有左岩心塞和右岩心塞，缸体的内腔设有橡胶套筒，橡胶套筒内的空心区域为岩心腔，左岩心塞外侧设有一井眼内压进压口与岩心腔相通，右岩心塞内设有一活动柱塞与岩心腔相通，缸体上设有围压进压口、围压泄压口和出气口，橡胶套筒连通一向外渗流的渗流通道出口；

所述冲击加载装置包括外壳、超声波发生器、换能器、变幅杆和冲击锤，换能器与变幅杆连接并置于外壳内，变幅杆一端伸出外壳后与冲击锤连接，超声波发生器设置在外壳一端并与换能器电连接，冲击锤用于撞击活动柱塞；

所述控制分析装置包括计算机、第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器、回压阀、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第一阀门、第二阀门、第三阀门、加压泵和手摇加压泵，其中第一压力传感器设置在缸体内表面，第二压力传感器设置在井眼内压进压口处；第一压力传感器依次连接第一压力变送器、计算机，第二压力传感器依次连接第二压力变送器、计算机，井眼内压进压口依次连接第一阀门、加压泵，渗流通道出口依次连接第二阀门、回压阀、第三压力传感器、第三压力变送器、计算机，围压进压口依次连接第三阀门、手摇加压泵；计算机还与超声波发生器电连接；

所述橡胶套筒的内壁圆周上贴合设置有钢丝网套筒；

所述左岩心塞的一端插入橡胶套筒及钢丝网套筒内，另一端通过夹持器左钢盖封装且夹持器左钢盖与缸体固定连接；

所述右岩心塞的一端插入橡胶套筒及钢丝网套筒内，另一端贯穿夹持器右钢盖且夹持器右钢盖与缸体固定连接。

2.如权利要求1所述的用于水平井爆燃压裂模拟实验的装置，其特征在于，所述橡胶套筒的两端还通过加紧钢圈固定于缸体的内腔。

3.如权利要求1所述的用于水平井爆燃压裂模拟实验的装置，其特征在于，所述橡胶套筒还通过四个等间距分布的内支撑座固定于缸体内腔。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的用于水平井爆燃压裂模拟实验的装置的操作方法，包括以下步骤：

（1）根据实验要求，制作不同岩性的岩样，将制得的岩样晾干后钻取岩心，随后将岩心进行打磨处理，打磨处理后将岩心放入岩心腔内；

（2）启动计算机，运行相关软件，在实验开始前进行零点检测；

（3）打开围压进压口和出气口，并打开第三阀门，利用手摇加压泵给岩心加载围压，待出气口有施压液体流出，表明围压已加满，关闭出气口和围压进压口；

（4）打开第一阀门，通过加压泵给实验岩心加载内压，当加载到实验要求内压时，关闭加压泵及第一阀门，保持内压不变；

（5）打开第二阀门、回压阀，通过计算机相关软件进行试验前岩心渗流性质的测试和计算；

（6）运行计算机中的相关软件，启动超声波发生器，由变幅杆带动冲击锤撞击活动柱塞；并通过计算机软件记录岩心在受到水平冲击后，围压及内压的变化过程；

（7）当计算机软件采集完围压及内压的变化过程后，再通过计算机相关软件进行试验后岩心渗流性质的测试和计算；

（8）打开围压泄压口，卸载岩心围压，取出岩心，观察开裂情况。