一、概述：

裂縫起裂可視化實驗裝置主要是在實驗室條件下及三軸應(yīng)力下，對天然露頭巖心、人造巖心及玻璃體等在注入流體壓力導(dǎo)致裂縫起裂并延伸，該裝能夠置能夠?qū)崿F(xiàn)各種應(yīng)力條件下、各種巖石巖性特征的裂縫起裂和延伸過程的模擬，同時能夠?qū)ΣＡw在注入流體壓力后導(dǎo)致裂縫起裂和裂縫延伸的過程進(jìn)行可視化攝像記錄。

裝置特點：

1、該裝置可以對天然露頭巖心、人造巖心及玻璃體等體積不超過300×300×300mm的模擬巖心進(jìn)行裂縫起裂及延伸過程的模擬實驗；

2、能夠?qū)崿F(xiàn)對兩口井的同步壓裂及順序壓裂的裂縫起裂及延伸實驗；

3、能夠?qū)崿F(xiàn)叢式井的2-6口井的壓裂的裂縫干擾實驗；

4、能夠通過在大巖心周圍加載不同的應(yīng)力差，實現(xiàn)不同應(yīng)力差對裂縫起裂和延伸的影響和控制；

5、能夠在人造巖心的加工過程中通過調(diào)節(jié)配方，加工出不同巖石力學(xué)參數(shù)的巖心，進(jìn)而可以實現(xiàn)不同巖石力學(xué)參數(shù)對巖石水壓裂縫起裂和延伸的影響和控制實驗；

6、能夠在人造巖心的加工過程中預(yù)置人造天然微裂縫，進(jìn)而可以實現(xiàn)天然裂縫對巖石水壓裂縫起裂和延伸的影響和控制實驗；

7、裝置可實現(xiàn)二維（X、Y方向）方向可視，并可在三維方向安裝冷光源，裝置設(shè)計可以與有高速攝像機(jī)裝置配合，對透明巖心在水壓起裂裂縫的起裂和裂縫延伸過程進(jìn)行可視化監(jiān)視。

二、 主要技術(shù)參數(shù)：

1、三軸加載應(yīng)力（X、Y、Z方向）：大10MPa，應(yīng)力差值大5MPa，可無調(diào)整應(yīng)力值；

2、巖心實驗?zāi)Ｐ鸵?guī)格：300×300×300mm；

3、玻璃體中心誘導(dǎo)注入管線：φ6×1mm；

4、工作溫度：常溫；

5、壓裂用大流體壓力：65MPa；

6、壓裂用大流體排量：60mL/min；

三、裝置結(jié)構(gòu)組成：

裂縫起裂可視化實驗裝置主要由以下部分組成：注入泵、壓裂用人造巖心、壓裂組合箱體及壓裂活動壓塊、三軸應(yīng)力加載及控制系統(tǒng)、冷光源系統(tǒng)、壓力測量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)、整體外框、人造巖心澆筑模具、操作臺等部分組成。

1、注入泵

采用恒速恒壓泵，該泵是仿ISCO泵，高壓力可達(dá)65MPa，大流量為60mL/min，壓力精度：0.1%，流量準(zhǔn)確度：0.3%。

該泵具有以下特點：

（1）能夠長時間連續(xù)不斷的提供高精度的速度恒定的流體；

（2）能夠長時間連續(xù)不斷的提供高精度的壓力恒定的流體；

（3）用戶只需提供足夠的使用介質(zhì),儀器可自動安全運(yùn)行,無需人工值守；

（4）儀器運(yùn)行噪音小，操作簡單，維修容易；

（5）操作鍵盤和視屏均采用中文顯示。

2、壓裂用人造巖心注模

該模型規(guī)格300×300×300mm，模型中間設(shè)計壓裂用中心孔，可插入φ6×1mm管線。

3、立方體模型及注入密封設(shè)計

為實現(xiàn)對叢式井組的模擬，在立方形300×300×300mm巖心體上蓋板設(shè)計了9個預(yù)留孔眼，并設(shè)計有注入管匯的暗槽。

在該孔內(nèi)插入φ6×1mm的管線，并與上部壓蓋及玻璃體密封，注入管膠皮外徑為15mm，長度為30mm×2；金屬管外徑為14.5mm，長度為30mm。