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原文传递水力剪切刺激干热岩储层增透模拟实验系统与实验方法

专利名称：	水力剪切刺激干热岩储层增透模拟实验系统与实验方法
摘要：	本发明公开水力剪切刺激干热岩储层增透模拟实验系统与实验方法，包括实验部、水循环部和控制部；实验部用于对试件进行模拟实验，包括框架，框架上固接有实验组件和施压组件，施压组件与框架固定安装；试件安装在实验组件内；水循环部用于模拟实验中进行水循环模拟水力剪切；水循环部包括进水组件和回水组件；进水组件和回水组件均与实验组件连通；控制部用于自动控制实验的进行；控制部分别与实验部和水循环部电性连接。本发明实验装置结构简单、实验方法新颖，能真实地模拟深部地层下的恒定刚度边界条件，模拟岩层水力剪切滑移的发生，探究滑移发生的规律和条件，为深部地热储层增透提供理论支撑，加快地热大规模商业开采的进程。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	中国矿业大学
发明人：	刘日成;蔚立元;李树忱;朱欣杰;程舍予;张晶;王晓琳;胡明慧
专利状态：	有效
申请日期：	2021-12-03T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-08T00:00:00+0800
申请号：	CN202111470121.9
公开号：	CN114152554A
代理机构：	北京东方盛凡知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	李瑞雨
分类号：	G01N15/08;G;G01;G01N;G01N15;G01N15/08
申请人地址：	221116 江苏省徐州市泉山区大学路1号中国矿业大学
主权项：	1.水力剪切刺激干热岩储层增透模拟实验系统，其特征在于：包括实验部，所述实验部用于对试件(1)进行模拟实验；所述实验部包括框架(2)，所述框架(2)上固接有实验组件(3)，所述实验组件(3)的顶端设置有施压组件(4)，所述施压组件(4)与所述框架(2)固定安装；所述试件(1)安装在所述实验组件(3)内；水循环部，所述水循环部用于模拟实验中进行水循环模拟水力剪切；所述水循环部包括进水组件(5)和回水组件(6)；所述进水组件(5)和所述回水组件(6)均与所述实验组件(3)连通；控制部，所述控制部用于自动控制实验的进行；所述控制部分别与所述实验部和所述水循环部电性连接。 2.根据权利要求1所述的水力剪切刺激干热岩储层增透模拟实验系统，其特征在于：所述实验部包括固定在所述框架(2)上的底板(31)，所述底板(31)顶面抵接有围压室(32)，所述试件(1)安装在所述围压室(32)内，所述试件(1)的顶面抵接有与所述围压室(32)内腔相适配的压头(33)，所述压头(33)的顶面与所述施压组件(4)固接；所述压头(33)与所述回水组件(6)连通，所述底板(31)与所述进水组件(5)连通。 3.根据权利要求2所述的水力剪切刺激干热岩储层增透模拟实验系统，其特征在于：所述控制部包括电性连接的控制面板(7)和监测组件(8)；所述监测组件(8)安装在所述围压室(32)上，所述监测组件(8)的探测头与所述试件(1)抵接，用于检测所述试件(1)的位移；所述控制面板(7)分别与所述实验部和所述水循环部电性连接。 4.水力剪切刺激干热岩储层增透模拟实验方法，根据权利要求1-3任意一项所述的水力剪切刺激干热岩储层增透模拟实验系统，其特征在于，包括以下实验步骤：制作试件(1)，并记录试件(1)数据；安装试件(1)；实验系统连接；进行实验；实时记录实验数据。 5.根据权利要求4所述的水力剪切刺激干热岩储层增透模拟实验方法，其特征在于：所述制作试件(1)步骤中，所述试件(1)的斜面与垂直轴的夹角为θ。 6.根据权利要求4所述的水力剪切刺激干热岩储层增透模拟实验方法，其特征在于：所述安装试件(1)步骤中，所述试件(1)的侧壁套设有橡胶套；所述监测组件(8)用于检测所述试件(1)的径向位移Δz和轴向位移Δx。 7.根据权利要求4所述的水力剪切刺激干热岩储层增透模拟实验方法，其特征在于：所述进行实验步骤中，通过所述围压室(32)对所述试件(1)施加围压σ3，所述压头(33)对所述试件(1)施加轴压σ1，所述进水组件(5)的进水压力为P0,所述回水组件(6)的回水压力为P1。 8.根据权利要求7所述的水力剪切刺激干热岩储层增透模拟实验方法，其特征在于：所述进行实验步骤中，所述围压σ3和所述轴压σ1实时更新迭代，达成恒定边界刚度条件。 9.根据权利要求8所述的水力剪切刺激干热岩储层增透模拟实验方法，其特征在于：所述进行实验步骤中，初始剪切应力τ为巅峰剪切应力的0.9-0.95倍。 10.根据权利要求9所述的水力剪切刺激干热岩储层增透模拟实验方法，其特征在于：所述进行实验步骤中，先对试件(1)施加所述围压σ3和所述轴压σ1，然后逐步增加所述进水压力为P0,所述回水压力为P1，所述围压σ3和所述轴压σ1随之变化，保证边界刚度kn恒定。
所属类别：	发明专利