超临界二氧化碳压裂页岩损伤定位监测装置及方法

摘要

本发明公开了一种超临界二氧化碳压裂页岩损伤定位监测装置及方法，属于页岩气开采技术领域。该装置包括真三轴加载系统、声发射监测系统、超临界CO₂压裂系统、温度控制系统和变形测试系统；真三轴加载系统用于对页岩试件加载不同应力；声发射监测系统用于监测真三轴条件下超临界CO₂压裂页岩试件裂纹扩展的声发射特征、平面与三维损伤定位、以及裂纹的起裂位置和演化过程；超临界CO₂压裂系统用于向页岩试件内部注入超临界状态的CO₂。该装置能够物理模拟真三轴受力条件下大尺寸页岩在超临界CO₂作用下的破裂机理，分析超临界二氧化碳压裂页岩裂纹扩展的声发射特征、平面及三维损伤定位、以及裂纹的起裂位置和演化过程，为超临界CO₂高效开发页岩气的研究奠定了理论基础。

主权项

一种超临界二氧化碳压裂页岩损伤定位监测装置，其特征在于：包括真三轴加载系统、声发射监测系统、超临界CO₂压裂系统、温度控制系统和变形测试系统；真三轴加载系统用于对页岩试件加载不同应力；声发射监测系统包括声发射仪和声发射传感器，用于监测真三轴条件下超临界CO₂压裂页岩试件裂纹扩展的声发射特征、平面与三维损伤定位、以及裂纹的起裂位置和演化过程；超临界CO₂压裂系统用于向页岩试件内部注入超临界状态的CO₂；温度控制系统用于保持二氧化碳处于超临界状态；变形测试系统用于测量超临界二氧化碳压裂时，页岩试件的变形。