[实用新型]一种三维多层多井压裂支撑裂缝实时监测实验系统

权利要求书

1.一种三维多层多井压裂支撑裂缝实时监测实验系统，其特征在于，包括：岩心试件(1)、岩心夹持装置(2)、全三维多层应力加载装置(3)、压裂泵注装置(4)、裂缝扩展实时监测装置(5)和控制装置(6)；其中，

岩心试件(1)上预制有多个井筒(11)；所述岩心试件(1)在X方向、Y方向和Z方向均设置有压板(12)，其中，X方向和Y方向上安装有多个压板(12)；且各个压板(12)均通过液压缸(13)与所述全三维多层应力加载装置(3)连接；

所述岩心夹持装置(2)夹持所述岩心试件(1)；

所述全三维多层应力加载装置(3)与所述岩心试件(1)相连，为所述岩心试件(1)加载三维多层应力；

所述压裂泵注装置(4)与所述井筒(11)连接，为所述井筒(11)提供压裂液；

所述裂缝扩展实时监测装置(5)安装于所述岩心试件(1)上，实时监测应力/应变信息，并通过数据采集模块(9)将监测应力/应变信息发送给所述控制装置(6)；

所述全三维多层应力加载装置(3)、所述压裂泵注装置(4)、所述数据采集模块(9)均与所述控制装置(6)电连接；所述控制装置(6)控制所述全三维多层应力加载装置(3)和所述压裂泵注装置(4)的启停，并记录、分析接收到的各种信息。

2.根据权利要求1所述的三维多层多井压裂支撑裂缝实时监测实验系统，其特征在于，所述岩心夹持装置(2)包括：外腔体(21)，所述岩心试件(1)设置在外腔体(21)内；所述外腔体(21)的顶部通过上法兰压板(221)固定，所述外腔体(21)的底部通过下法兰压板(222)固定；所述外腔体(21)的周围通过拉杆(23)穿过所述上法兰压板(221)和所述下法兰压板(222)进行固定；其中，所述上法兰压板(221)预留有与所述井筒(11)匹配的压裂注入口(24)；所述下法兰压板(222)预留有与所述液压缸(13)连通的注入口(25)；且所述下法兰压板(222)顶部还铺设有定位板(26)。

3.根据权利要求2所述的三维多层多井压裂支撑裂缝实时监测实验系统，其特征在于，所述全三维多层应力加载装置(3)包括：通过第二管路(31)和所述注入口(25)与所述液压缸(13)相连的电动加压泵(32)和第二储液容器(33)；其中，所述第二管路(31)上且位于所述电动加压泵(32)和所述液压缸(13)之间还连通有三维应力加载系统泄压池(34)；所述三维应力加载系统泄压池(34)处设置有阀门(7)；且所述电动加压泵(32)与所述控制装置(6)电连接。

4.根据权利要求3所述的三维多层多井压裂支撑裂缝实时监测实验系统，其特征在于，压裂泵注装置(4)包括：通过第一管路(41)与所述压裂注入口(24)均连接的泵注装置泄压池(42)和泵注分路；其中，所述泵注分路包括依次连接的第一储液容器(43)、恒速恒压泵(44)和中间活塞容器；其中，所述中间活塞容器包括：并列设置的第一中间活塞容器(45)和第二中间活塞容器(46)；所述第一中间活塞容器(45)和所述第二中间活塞容器(46)的输入端均通过阀门(7)与所述恒速恒压泵(44)连接，输出端均通过阀门(7)与所述第一管路(41)连通；且所述恒速恒压泵(44)与所述控制装置电连接；所述泵注装置泄压池处设置有阀门。

5.根据权利要求4所述的三维多层多井压裂支撑裂缝实时监测实验系统，其特征在于，在所述第一管路(41)上，且位于所述压裂注入口(24)与所述第二中间活塞容器(46)之间安装有压力传感器(8)，所述压力传感器(8)通过数据采集模块(9)与所述控制装置(6)电连接。

6.根据权利要求5所述的三维多层多井压裂支撑裂缝实时监测实验系统，其特征在于，所述岩心试件(1)包括：人造岩心或天然岩心；所述人造岩心或所述天然岩心内预制有多个井筒(11)；且所述人造岩心或天然岩心在X方向上等距安装有三个所述压板(12)，Y方向上等距安装有三个所述压板(12)，Z方向安装有一个所述压板(12)，且每个压板(12)均连接有液压缸(13)，且每个所述液压缸(13)均通过压力传感器(8)和阀门(7)与第二管路(31)连通。