[发明专利]用于碎软煤层水力压裂测试的模拟装置

权利要求书

1.用于碎软煤层水力压裂测试的模拟装置，其特征在于，包括：

压裂试样，被构造成具有煤层顶板层、煤层界面层和煤层；

模拟井筒，被设置在煤层顶板层内；

真三轴物理模拟实验机，用于对放置于其三轴加载室中的压裂试样进行模拟三向地应力的加载；

水力压裂伺服泵压力控制系统，用于向所述模拟井筒注入压裂液以模拟水力压裂过程；

压裂过程监测系统，用于检测并记录压裂试样在水力压裂过程中的裂缝状态；

其中，所述模拟井筒包括竖直段和至少两个在高度方向具有预定间距的水平段，多个所述模拟井的水平段设有相同的射流孔；

多个所述水平段的其中一个设有压裂翻板，包括位于模拟井筒通道中的受压板和延伸出模拟井筒的造缝部；所述受压板和造缝部固定连接，并相对于模拟井筒转动连接，使压裂液在模拟井筒通道中流经受压板时，能使造缝部在压裂试样中造出裂纹。

2.根据权利要求1所述的用于碎软煤层水力压裂测试的模拟装置，其特征在于，多个所述模拟井的水平段之间的高度差和长度相同，各水平段中点的连线与竖直段之间的夹角为75-85°。

3.根据权利要求1所述的用于碎软煤层水力压裂测试的模拟装置，其特征在于，所述水平段设有多个均匀分布、大小相等的射流孔。

4.根据权利要求3所述的用于碎软煤层水力压裂测试的模拟装置，其特征在于，多个所述射流孔被设置在水平段的正下方，呈一字型排列，不均匀分布。

5.根据权利要求3所述的用于碎软煤层水力压裂测试的模拟装置，其特征在于，多个所述射流孔被分为若干簇并设置在水平段下半部分的弧面上。

6.根据权利要求5所述的用于碎软煤层水力压裂测试的模拟装置，其特征在于，每簇射流孔包含3个孔眼，孔眼之间间距为60°，或每簇射流孔包含5个孔眼，孔眼之间间距为30°。

7.根据权利要求1所述的用于碎软煤层水力压裂测试的模拟装置，其特征在于，所述造缝部由所述射流孔穿出模拟井筒。

8.根据权利要求1所述的用于碎软煤层水力压裂测试的模拟装置，其特征在于，所述造缝部被设置具有扁平的尖端，所述扁平的尖端平行于水平段的径向或轴向方向。

9.根据权利要求1所述的用于碎软煤层水力压裂测试的模拟装置，其特征在于，所述受压板与造缝部在径向平面内具有夹角，所述受压板倾斜于流体流入方向，在所述模拟井筒内壁设有限制受压板翻转角度的限位块。