一种模拟页岩气压压裂过程的实验装置及实验方法

摘要

一种模拟页岩气压压裂过程的实验装置及实验方法，属于页岩气开采工程技术领域。本发明由真三轴加载单元和气压压裂系统单元组成，真三轴加载单元提供真三轴应力加载，在真三轴应力状态下，气压压裂系统单元模拟页岩气压压裂过程，满足气压压裂模拟室内实验要求，满足气体增压，实现页岩试样压裂及裂纹扩展，并能实现废气回收；能够在气压压裂实验前，测量页岩试样的应力应变关系，页岩试样被气压压裂后，还可直接测量对比页岩试样压裂前后的渗透率的变化，准确评估压裂效果；通过更换高压气瓶内的压裂气体，能够帮助实验人员寻找最合适的压裂气体，并帮助实验人员研究页岩裂纹破裂机理，为实现压裂增产提供理论依据。

主权项

一种模拟页岩气压压裂过程的实验装置，其特征在于：包括真三轴加载单元和气压压裂系统单元，所述真三轴加载单元包括竖直加载框架、水平加载框架、压力室及支撑台，所述竖直加载框架通过支撑油缸安装在支撑台上，所述水平加载框架通过滑动导轨设置在支撑台上，竖直加载框架与水平加载框架相正交，所述压力室设置在水平加载框架内，页岩试样位于压力室内；所述气压压裂系统单元包括高压气瓶、增压器、第一高压计量泵、第二高压计量泵、真空泵及废气收集罐，所述高压气瓶与增压器相连通，增压器一路与第一高压计量泵相连通，增压器另一路与第二高压计量泵相连通，第二高压计量泵一路与页岩试样相连通，第二高压计量泵第二路与真空泵相连通，第二高压计量泵第三路与废气收集罐相连通，所述废气收集罐及真空泵通过一条公共进气管路与页岩试样相连通。