一种考虑页岩吸附及压裂过程的渗透演化实验装置及方法

摘要

一种考虑页岩吸附及压裂过程的渗透演化实验装置及方法，其实验装置包括气压压裂系统单元和渗透率测量系统单元；实验前，将页岩试样与承压垫块进行装夹，而后进行密封处理，再安装体变测量传感器，并构成试样组合体，再将试样组合体送入压力室内，封闭压力室充油加压，然后加载真三轴应力；开始实验，依次进行页岩试样的吸附平衡实验和气压压裂实验，压裂期间采集高压气体的流量及压力数据，并测量页岩试样的变形数据；进行渗透率测定实验，压裂前期页岩试样渗透性较小时，采用瞬态法测定页岩试样的渗透率，压裂后期页岩试样渗透性较大时，采用稳态法测定页岩试样的渗透率；通过对页岩试样进行逐级加压压裂，即可测定页岩试样每级的渗透率演化。

主权项

一种考虑页岩吸附及压裂过程的渗透演化实验装置，其特征在于：包括气压压裂系统单元和渗透率测量系统单元，所述气压压裂系统单元包括第一高压气瓶、调压阀、第一高压计量泵、增压器、压力传感器、第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀及第五开关阀，所述第一高压气瓶与调压阀相连通，调压阀与第一开关阀相连通，第一开关阀一路与第一高压计量泵相连通，第一开关阀另一路与第二开关阀相连通，第一高压计量泵及第二开关阀均与增压器相连通，增压器与第三开关阀相连通，第三开关阀与第四开关阀相连通，第四开关阀与第五开关阀相连通，第五开关阀与页岩试样内部相连通；所述压力传感器设置在第四开关阀与第五开关阀之间的管路上；所述渗透率测量系统单元包括第二高压气瓶、第二高压计量泵、第三高压计量泵、第一储气瓶、第二储气瓶、真空泵、压差传感器、第六开关阀、第七开关阀、第八开关阀、第九开关阀、第十开关阀、第十一开关阀、第十二开关阀、第十三开关阀及第十四开关阀，所述第二高压气瓶一路与第二高压计量泵相连通，第二高压气瓶另一路与第三高压计量泵相连通；所述第二高压计量泵与第六开关阀相连通，第六开关阀一路与第七开关阀相连通，第七开关阀与第一储气瓶相连通；所述第六开关阀第二路与第八开关阀相连通，第八开关阀与压差传感器一端相连通；所述第六开关阀第三路与第九开关阀相连通，第九开关阀与页岩试样内部相连通；所述第三高压计量泵与第十开关阀相连通，第十开关阀一路与第十一开关阀相连通，第十一开关阀与第二储气瓶相连通；所述第十开关阀第二路与第十二开关阀相连通，第十二开关阀与压差传感器另一端相连通；所述第十开关阀第三路与第十三开关阀相连通，第十三开关阀与页岩试样表面相连通；所述第十开关阀第四路与第十四开关阀相连通，第十四开关阀与真空泵相连通。