[发明专利]一种压裂试样制备装置

说明书

本发明公开了一种压裂试样制备装置，包括支架、力传感器、试样下压头、弹簧、弹簧压板、料筒组件、试样上压头和加载结构；支架包括底座、立柱和安装板；力传感器固定安装在底座上；试样下压头呈圆柱形，在试样下压头的底部中间位置设有传导杆，在传导杆的底部中间位置设有导向杆，导向杆伸进力传感器的中心通孔里；弹簧压板套装在传导杆上；弹簧套装在传导杆上；料筒组件包括两个半圆形料筒；加载结构包括丝杠和带座螺母，带座螺母固定安装在安装板上，丝杠与带座螺母螺纹连接；试样上压头呈圆柱形，试样上压头固定安装在丝杠的底部。该装置用于对储层中松散的黏土、砂砾等进行压裂试样制备，能够制备出不同压力值下的压裂试样。

技术领域

本发明涉及压裂实验技术领域，具体而言，涉及一种压裂试样制备装置。

背景技术

随着优质油气田的开采殆尽，油气开采者将目光转向非常规的油气藏区，然而这些油气储藏地区，油气渗透率低，比常规油气开采难度大，想要获得经济效益，进行商业开采，必须要进行储层改造。目前主要借助水力压裂技术进行储层改造，即通过水力压裂在储层形成一条或者多条主裂缝，在主裂缝的侧向诱导形成次生裂缝，并在次生裂缝上继续分枝形成二级次生裂缝，以此类推，最终各裂缝交织形成复杂的裂缝网络系统。由于深部地层的水力压裂是一个十分复杂的物理过程，由水力压裂所产生的裂缝的实际形态难以直接观察，因此对水力裂缝的扩展机制以及影响裂缝扩展规律的因素的认识是非常有限的，而水力压裂物理模拟实验恰好提供了认识裂缝扩展机制的有效途径。

目前，进行水力压裂物理模拟实验中，对于储层中的岩石试样，先是通过设备将储层岩石开采出来，然后进行切割，以满足模拟压裂实验要求，最后在进行模拟压裂实验。而对于储层中松软的黏土、砂砾等，开采出来后呈松散状态，无法直接进行压裂实验，因此，有待研发一种针对松散储层的压裂试样制备装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压裂试样制备装置，针对松散储层进行压裂试样制备，以解决现有技术中对于储层中松散的黏土、砂砾等，无法直接进行压裂实验的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术解决方案是：

一种压裂试样制备装置，包括支架、力传感器、试样下压头、弹簧、弹簧压板、料筒组件、试样上压头和加载结构；

支架包括底座，在底座上左右对称的设有立柱，每个立柱的底部均通过铰接结构与底座可转动连接，在两个立柱的顶部固定安装有安装板；

所述力传感器固定安装在底座上；

所述试样下压头呈圆柱形，在试样下压头的底部中间位置设有传导杆，所述传导杆呈圆柱形，传导杆的外径小于试样下压头的外径，在传导杆的底部中间位置设有导向杆，所述导向杆呈圆柱形，导向杆的外径小于传导杆的外径，导向杆伸进力传感器的中心通孔里，且传导杆底部的环形面与力传感器的受力区域接触；

弹簧压板包括圆形底板，在圆形底板的中间位置设有安装通孔，安装通孔的内径与传导杆的外径相同，在圆形底板的周向上设有环形挡板，圆形底板套装在传导杆上，且与试样下压头、圆形底板和环形挡板之间形成开口向上的环形料筒安装槽；

所述弹簧套装在传导杆上，弹簧的一端与圆形底板接触，另一端与力传感器的非受力区域接触；

料筒组件包括两个半圆形料筒，两个半圆形料筒对接形成一个内部中空的圆形料筒，圆形料筒可拆卸的安装在所述环形料筒安装槽里；

所述加载结构包括丝杠和带座螺母，带座螺母固定安装在所述安装板上，丝杠与带座螺母螺纹连接，且丝杠能够伸进圆形料筒内部；

所述试样上压头呈圆柱形，试样上压头固定安装在丝杠的底部。

优选地，所述料筒组件还包括若干料筒固定环，料筒固定环可拆卸的套装在圆形料筒的外壁。