本發(fā)明屬于頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)裝置領(lǐng)域，具體涉及一種水力壓裂及水鎖效應(yīng)評(píng)價(jià)一體裝置。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)家煤礦資源的日益短缺，非常規(guī)能源發(fā)展迅速，頁(yè)巖氣作為非常規(guī)能源的一種，其資源量豐富，頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)得到了國(guó)家的重視。現(xiàn)今頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)主要采用水力壓裂，而水力壓裂之后存在水鎖效應(yīng)?；诖?，本發(fā)明提供一種模擬水力壓裂的井下真實(shí)環(huán)境，通過(guò)加壓注入壓裂液使頁(yè)巖樣破裂，并使用流量計(jì)測(cè)量在壓裂之后的頁(yè)巖中通氣效果，從而評(píng)價(jià)水鎖效應(yīng)。為研究水力壓裂提供方便，對(duì)提高頁(yè)巖氣的開(kāi)采有重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種水力壓裂及水鎖效應(yīng)評(píng)價(jià)一體裝置，實(shí)現(xiàn)模擬頁(yè)巖氣開(kāi)采過(guò)程中真實(shí)的水力壓裂情況，并進(jìn)行水鎖效應(yīng)的評(píng)價(jià)，為研究水力壓裂提供方便，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種水力壓裂及水鎖效應(yīng)評(píng)價(jià)一體裝置，包括螺紋旋緊裝置、試樣腔體、試樣包裹裝置、壓裂液壓入系統(tǒng)和氣體增壓調(diào)壓系統(tǒng)，氣體增壓調(diào)壓系統(tǒng)通過(guò)壓裂液壓入系統(tǒng)與試樣包裹裝置連接，試樣包裹裝置另一端連接螺紋旋緊裝置，試樣包裹裝置外壁設(shè)置試樣腔體。
所述的螺紋旋緊裝置是用鋼材做的起固定試樣腔體的作用，裝置前端是采用螺紋進(jìn)行旋緊固定。
所述的試樣包裹裝置是設(shè)置在頁(yè)巖試樣的外面。
所述的壓裂液壓入系統(tǒng)主要是用于盛裝壓裂液以及氣體，主要由兩個(gè)罐組成，其中一個(gè)裝氣體，連接注氣罐；另一個(gè)裝壓裂液，與注液管連接。
所述的氣體增壓調(diào)壓系統(tǒng)主要用于增壓和調(diào)壓，由高壓氣體調(diào)壓閥和低壓氣體調(diào)壓閥組成，當(dāng)氣測(cè)滲透率壓力較高時(shí)由高壓調(diào)壓閥直接調(diào)壓，當(dāng)氣測(cè)滲透率壓力較低時(shí)由高壓調(diào)壓閥先調(diào)壓，再經(jīng)低壓調(diào)壓閥進(jìn)行二次減壓。
所述的流量計(jì)裝置通過(guò)導(dǎo)氣管連接在試樣包裹裝置內(nèi)。
所述的試樣腔體主要起整個(gè)發(fā)明裝置的支撐作用，是在最外面。
所述的試樣包裹裝置主要起對(duì)試樣進(jìn)行壓裂后的包裹，保證壓裂之后不會(huì)分撒。包裹在頁(yè)巖試樣的外部，與螺紋旋緊裝置連接。
所述壓裂液壓入系統(tǒng)主要是盛裝壓裂液和氣體，通過(guò)壓力進(jìn)行壓入壓裂。
所述氣體增壓調(diào)壓系統(tǒng)主要是增大壓力和調(diào)節(jié)壓力的作用。
所述流量計(jì)是用于測(cè)量氣體流出流量。
所述的流量計(jì)連接的導(dǎo)氣管上有閥門(mén)。
優(yōu)選的，上述螺紋旋緊裝置是采用鋼材定做而成，前方為螺紋狀的旋緊樣式。
上述試樣腔體是采用剛體結(jié)構(gòu)制作，為圓柱型。
上述試樣包裹裝置比頁(yè)巖樣品稍大一點(diǎn)，和頁(yè)巖樣品一樣是圓柱型。其中，一端有一個(gè)開(kāi)口，且有擋板，要求擋板能包裹頁(yè)巖樣品的上端。一端有一個(gè)連接流量計(jì)裝置的導(dǎo)氣管。
上述的頁(yè)巖樣品是圓柱型，且要求頁(yè)巖樣品中間有一個(gè)空心的小圓柱型。
上述的空心圓柱型，與注氣管和注液管連接，采用樹(shù)脂進(jìn)行密封。
上述閥門(mén)是防止壓裂過(guò)程中的壓裂液流入流量計(jì)中。
本發(fā)明的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)增大壓力對(duì)頁(yè)巖壓裂，且添加一個(gè)流量計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)水鎖效應(yīng)。操作方法簡(jiǎn)單方便，實(shí)驗(yàn)設(shè)備制造成本低，測(cè)試費(fèi)用低，設(shè)備維護(hù)方便且維護(hù)成本低，本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和測(cè)試可靠的特點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明用于礦用防突水警報(bào)裝置的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1-頁(yè)巖樣，2-螺紋旋緊裝置，3-流量計(jì)，4-閥門(mén)，5-導(dǎo)氣管，6-試樣腔體，7-注氣管，8-注液管，9-樹(shù)脂密封，10-試樣包裹裝置，11-壓裂液壓入系統(tǒng)，12-氣體增壓調(diào)壓系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
一種水力壓裂及水鎖效應(yīng)評(píng)價(jià)一體裝置，主要包括螺紋旋緊裝置2、試樣腔體6、試樣包裹裝置10、壓裂液壓入系統(tǒng)11、氣體增壓調(diào)壓系統(tǒng)12和流量計(jì)裝置3。上述裝置從左到右，氣體增壓調(diào)壓系統(tǒng)12在最左，連接著壓裂液壓入系統(tǒng)11，壓裂液壓入系統(tǒng)11和螺紋旋緊裝置2連接，螺紋旋緊裝置2與試樣包裹裝置10連接，而試樣腔體6則是在最外面。所述的螺紋旋緊裝置2是用鋼材做的起固定試樣腔體6的作用，裝置前端是采用螺紋進(jìn)行旋緊固定。所述試樣腔體6是對(duì)整個(gè)發(fā)明的裝置起支撐作用。所述的試樣包裹裝置10是安裝在頁(yè)巖試樣1的外面，包裹著頁(yè)巖試樣經(jīng)受壓裂之后不會(huì)完全分撒。所述的壓裂液壓入系統(tǒng)11主要是用于盛裝壓裂液以及氣體，主要由兩個(gè)罐組成，其中一個(gè)裝氣體，連接注氣罐7；另一個(gè)裝壓裂液，與注液管8連接。所述的氣體增壓調(diào)壓系統(tǒng)12主要用于增壓和調(diào)壓，由高壓氣體調(diào)壓閥和低壓氣體調(diào)壓閥組成，當(dāng)氣測(cè)滲透率壓力較高時(shí)由高壓調(diào)壓閥直接調(diào)壓，當(dāng)氣測(cè)滲透率壓力較低時(shí)由高壓調(diào)壓閥先調(diào)壓，再經(jīng)低壓調(diào)壓閥進(jìn)行二次減壓。所述的流量計(jì)裝置3是用于測(cè)量壓裂之后通氣的效果，從而評(píng)價(jià)水鎖效應(yīng)。流量計(jì)裝置3通過(guò)導(dǎo)氣管5連接在試樣包裹裝置10內(nèi)。
下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對(duì)發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步介紹。
實(shí)施案例：如圖1所示，所述一種水力壓裂及水鎖效應(yīng)評(píng)價(jià)一體裝置，裝置通過(guò)試樣腔體6支撐整個(gè)裝置，先根據(jù)試樣腔體6和試樣包裹10的大小，進(jìn)行頁(yè)巖樣1的制作，然后采用樹(shù)脂密封9，密封之前應(yīng)該把注氣管7和注液管8放入其中，待干燥之后，把頁(yè)巖樣1放入試樣包裹裝置10中，調(diào)節(jié)兩邊的螺紋旋緊裝置2進(jìn)行固定，在壓裂液壓入系統(tǒng)11中添加已配好的壓裂液和氣體，通過(guò)調(diào)節(jié)氣體增壓調(diào)壓系統(tǒng)，關(guān)閉導(dǎo)氣管5上的閥門(mén)4，使得頁(yè)巖樣1破裂，使之破裂的壓裂液可以很多中，主要分清水和非清水，清水壓裂之后，打開(kāi)閥門(mén)4，壓入氣體，計(jì)得流量計(jì)3的數(shù)，再重復(fù)上述步驟進(jìn)行非清水壓裂，計(jì)得流量計(jì)3的數(shù)，通過(guò)兩個(gè)數(shù)的比較，評(píng)價(jià)出壓裂液的不同是否能改變水鎖效應(yīng)。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。