[实用新型]一种模拟页岩地层压裂造缝实验装置

说明书

本实用新型公开了一种模拟页岩地层压裂造缝实验装置，包括筒体、胶套、垫块、固定环、胶套密封头、堵头以及固定栓，页岩岩心放置于胶套内，所述筒体上设有竖直加压口和水平加压口，所述胶套与胶套密封头相连，所述胶套密封头上设有橡胶密封圈，所述堵头内部设有注液孔，所述注液孔外接压力传感器和柱塞泵。本实用新型通过对竖直方向和水平方向施加不同大小的围压，能够模拟页岩地层中不同方向的压力，准确测定页岩岩心的岩石破裂压力，同时能够模拟压裂液在页岩中的压裂造缝过程，模拟裂缝在页岩中的延伸形态，提高了页岩压裂造缝实验的准确性与可靠性。

技术领域

本实用新型涉及页岩油气开发技术领域，尤其是一种模拟页岩地层压裂造缝实验装置。

背景技术

目前，随着油气勘探开发的逐渐深入，常规油气藏已进入开发后期，而页岩油气藏等非常规油气资源已逐渐成为下一步石油勘探开发的能源热点领域。水力压裂技术已经成为页岩油气资源开发的主要措施，而在压裂施工作业前必须进行压裂造缝实验来提高压裂作业的成功率，压裂造缝实验装置则是模拟地层条件下对岩心进行压裂不可或缺的装置。但目前常用的压裂造缝实验装置往往采用圆柱形岩心进行整体围压，无法模拟实际地层中的压力环境，使得岩石破裂压力测试准确度较差，同时难以准确描述页岩压裂造缝过程并且无法直观获知页岩压裂裂缝的延伸形态，大大限制了水力压裂过程的实验研究。合理的设计实验装置结构，将会提高页岩压裂造缝实验的准确性与可靠性。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种结构简单、操作便捷并且能够模拟页岩地层压裂造缝的实验装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种模拟页岩地层压裂造缝实验装置，包括筒体、胶套、垫块、固定环、胶套密封头、堵头以及固定栓，页岩岩心放置于胶套内，所述筒体上设有竖直加压口和水平加压口，所述胶套与胶套密封头相连，所述胶套密封头上设有橡胶密封圈，所述堵头内部设有注液孔，所述注液孔外接压力传感器和柱塞泵。

进一步的是，所述页岩岩心为方柱形，且页岩岩心中心钻有贯通孔。

进一步的是，所述筒体四条棱边内侧均设有围压隔板，所述围压隔板将竖直方向和水平方向围压分隔。

进一步的是，所述筒体右端内部设有竖直通压管和水平通压管，所述竖直通压管使竖直方向围压相通，所述水平通压管使水平方向围压相通。

进一步的是，所述垫块为方形钢块，当页岩岩心长度较短时可将垫块放入胶套内。

进一步的是，所述固定栓通过固定环将堵头压紧固定。

本实用新型通过对竖直方向和水平方向施加不同大小的围压，使装置能够模拟页岩地层中不同方向的压力；通过外接压力传感器能够测试页岩岩心在给定温度、压力条件下的岩石破裂压力；能够模拟压裂液在页岩中的压裂造缝过程，模拟裂缝在页岩中的延伸形态，提高了页岩压裂造缝实验的准确性与可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图主视图剖面图；

图2是本实用新型的结构示意图俯视图剖面图；

图3是本实用新型沿A-A’剖面的结构示意图。

图中所示：1-筒体、2-胶套、3-竖直加压口、4-水平加压口、5-竖直通压管、6-水平通压管、7-垫块、8-页岩岩心、9-橡胶密封圈、10-固定环、11-胶套密封头、12-堵头、13-固定栓、14-注液孔、15-围压隔板、16-裂缝。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做更进一步的具体说明。