[实用新型]一种模拟水力压裂及对压裂前后土体渗透性多法联合监测的室内实验装置

说明书

本实用新型涉及一种用于模拟水力压裂及对压裂前后土体渗透性多法联合监测的室内实验装置，包括多孔介质含水层模拟装置、水力压裂模拟装置、静水压力监测装置、微破裂向量扫描监测装置以及超声波波反射监测装置。通过调节手摇式升降螺杆可以控制亚克力箱体左右两侧水头高度，改变多孔介质饱和程度，模拟较为真实的水文地质条件，利用增压泵增压进行压裂，并在压裂前后通过静水压力变化监测装置、微破裂向量扫描监测装置以及超声波波反射监测装置进行参数收集，数据结果分析可为水力压裂带来的多孔介质渗透性变化提供依据。

技术领域

本实用新型涉及一种用于模拟水力压裂及对压裂前后土体渗透性多法联合监测的室内实验装置。

背景技术

在土壤修复领域，近年来广泛应用的异位修复和原位修复方法都有着显著的成果，但异位修复成本高，“挖取-运输-修复-回填”的步骤复杂，工程时间长，原位修复多使用修复试剂的投放和基于地下水运移的“渗透性反应墙(PRB)”技术进行土壤和地下水的修复。但对于低渗透性地层而言，基于地下水运移或修复试剂弥散的原位修复方法，受限于其较低的渗流速度，原位投放的修复试剂难以在短时间内扩散、弥散至污染范围内，难以到达经较长时间形成的污染晕的边缘地带，因而难以达到理想的修复效果。

渗透性增强技术是指利用水力压裂或气力压裂技术对低渗透性地层进行裂隙增生，增大该地块的孔隙度，从而增强渗透性，再进行修复试剂的投放，有效通道的增加，极大增加了修复试剂的渗流速度和扩散范围，从而在较短时间内打成修复目的。但是，技术应用过程中，理应对增生裂隙进行监测，一是确认压裂技术的有效性，二是在压裂过程中实时反馈压裂程度，为适时调整压力、注入速度等参数提供判断基础，以保证工程实施过程中的安全性。

压裂过程中的监测本质上是地块渗透性变化的监测和孔隙情况变化的监测。可利用在压裂前后的时间点取特征点原状土测孔隙度、观测特征点静水压力水头、抽水试验等多种水文地质方法和岩土力学方法，进行数据对比，但传统方法数据量少，难以对大范围地块进行全面刻画，因此，可以使用微地震监测技术或电阻层析成像技术等新兴地球物理技术进行监测。因此，可利用室内模拟实验的方式进行实验十分重要。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于模拟水力压裂及对压裂前后土体渗透性多法联合监测的室内实验装置，可准确的反映在压裂前后，水力压裂技术对多孔介质造成的结构影响，多种实验数据可以较好地为实地应用的数据分析提供方向和基础。