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原文传递固流耦合相似模拟试验装置

专利名称：	固流耦合相似模拟试验装置
摘要：	本发明涉及固流耦合技术领域，提供一种固流耦合相似模拟试验装置，包括：底座、竖向压力加载装置、微观裂纹获取装置和裂纹图像获取装置，竖向压力加载装置与底座之间置有待施压的试件，微观裂纹获取装置和裂纹图像获取装置分别置于试件相对侧，试件内预先布置有水力压裂注射管。本发明提供的固流耦合相似模拟试验装置，通过在试件内预置水力压裂注射管，并且在试件的相对两侧分别设置微观裂纹获取装置和裂纹图像获取装置，通过水力压裂的方式能够更真实地模拟实际开采过程中的裂纹扩展，同时利用裂纹的宏观图像和微观图像结合的方式对裂纹的演化过程进行精确的分析，以提高裂纹扩展演化数据分析的准确性，为实际的开采作业提供可靠的分析数据。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京建筑大学
发明人：	屈小磊;戚承志;李晓照;夏晨
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201910438946.9
公开号：	CN110308046A
代理机构：	北京路浩知识产权代理有限公司
代理人：	苗青盛;周琦
分类号：	G01N3/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	100044 北京市西城区展览馆路1号
主权项：	1.一种固流耦合相似模拟试验装置，包括底座和竖向压力加载装置，所述竖向压力加载装置固定在所述底座上，其特征在于，还包括：微观裂纹获取装置和裂纹图像获取装置，所述竖向压力加载装置与所述底座之间置有待施压的试件，所述微观裂纹获取装置和裂纹图像获取装置分别置于所述试件的相对侧，所述试件内预先布置有水力压裂注射管，所述水力压裂注射管与外部的水力压裂加载装置相连；其中，所述微观裂纹获取装置用于获取所述试件在分段水力压裂试验中的微观裂纹图像，所述裂纹图像获取装置用于获取所述试件在分段水力压裂试验中的宏观裂纹图像。 2.根据权利要求1所述的固流耦合相似模拟试验装置，其特征在于，还包括图像数据处理装置，所述微观裂纹获取装置与裂纹图像获取装置均与所述图像数据处理装置电连接，所述图像数据处理装置用于根据所述微观裂纹图像和所述宏观裂纹图像生成所述试件的裂纹演化数据。 3.根据权利要求1或2所述的固流耦合相似模拟试验装置，其特征在于，所述竖向压力加载装置包括：反力梁、液压加载组件以及加载梁，所述反力梁包括两根竖直设置的支撑柱和水平连接两根所述支撑柱顶部的横梁，所述支撑柱固定在所述底座上，所述液压加载组件固定在所述横梁上，所述加载梁与所述横梁平行且位于所述横梁下方，所述加载梁与所述液压加载组件的输出端相连，所述试件置于所述加载梁的下方。 4.根据权利要求3所述的固流耦合相似模拟试验装置，其特征在于，所述反力梁的长度方向的两侧均设置有树脂玻璃板，所述树脂玻璃板固定在所述底座上，所述树脂玻璃板、支撑柱以及底座密封连接并形成模拟试验舱，所述试件置于所述模拟试验舱内，所述加载梁的宽度小于所述支撑柱的宽度；所述支撑柱上穿设有进水管，所述进水管位于所述模拟试验舱内部的一端与所述水力压裂注射管相连，所述进水管位于所述模拟试验舱外部的一端与所述水力压裂加载装置连接。 5.根据权利要求4所述的固流耦合相似模拟试验装置，其特征在于，所述模拟试验舱的底部设置有格栅支撑座，所述格栅支撑座上设置有滤网层，所述支撑柱的下部穿设有排水管，所述排水管的一端位于所述格栅支撑座处，所述模拟试验舱的外部设置有集水装置，所述排水管的另一端与所述集水装置相连。 6.根据权利要求3所述的固流耦合相似模拟试验装置，其特征在于，所述液压加载组件包括：液压缸、液压缸驱动装置和千斤顶，所述液压缸固定在所述横梁上，所述千斤顶的一端与所述液压缸相连，所述千斤顶的另一端与所述加载梁的上端相连。 7.根据权利要求4所述的固流耦合相似模拟试验装置，其特征在于，所述微观裂纹获取装置为数码体视显微镜，所述数码体视显微镜固定在所述底座上且位于所述树脂玻璃板的外侧。 8.根据权利要求7所述的固流耦合相似模拟试验装置，其特征在于，所述裂纹图像获取装置为数码相机，所述数码相机的底部安装有三角支撑架。 9.根据权利要求6所述的固流耦合相似模拟试验装置，其特征在于，所述液压缸为多个，多个所述液压缸沿着所述横梁的长度方向等间距设置。 10.根据权利要求4所述的固流耦合相似模拟试验装置，其特征在于，所述水力压裂注射管包括：依次密封连接的注水管、第一水力喷管、导流控制管以及第二水力喷管，所述注水管上设有注水口，所述注水口与所述进水管相连，所述导流控制管内设置有导流球，所述导流球选择性地密封所述导流控制管内靠近所述第一水力喷管的一端。
所属类别：	发明专利