微机控制电液伺服岩石真三轴压裂模拟实验系统

一、简介

本设备可以对压裂裂缝的扩展机制以及影响裂缝扩展的因素进行深入研究,可以对页岩、砂岩、碳酸盐、煤岩、火山岩等不同岩石样品进行压裂模拟,模拟不同地应力、流量、射孔等条件下的裂缝扩展规律,包括水力压裂和二氧化碳压裂(适用于纯CO2和CO2加化学试剂两种类型压裂液,其中化学试剂质量分数0.1%-5%之间),同时具备三轴应力条件下的裂缝导流能力测试。

二、主要技术指标

(1)整机刚度≥6MN/mm;

(2)适用试件尺寸:300×300×300mm立方体和400×400×400mm立方体;边长误差小于±5mm;

(3)三轴加载应力:单方向加载应力30MPa以上(400×400×400mm立方体),误差:小于0.1MPa,保压时间:7天;

(4)油缸行程:0-50mm,油缸压力:50Mpa;

(5)流体注入压力:70MPa以上;

(6)流体排量:100mL/min,准确度0.3%设定值;

(7)压力波动范围精度:小于0.1MPa;

(8)气压:0-70MPa;

(9)内部位移量测量范围:0-50mm,准确度±0.003㎜;

(10)压力、流量、位移、应力等数据自动采集并记录,注入泵、三轴压力等可实现计算机自动控制,以及实时监测,用专业软件系统化控制;可以绘制主要元素过程曲线图;可以在试验中自动实时地采集、存储、处理、显示试验数据及试验曲线并可打印试验报告。

(11)为声发射监测传感器的安装预留接口(16通道或者8通道);

(12)包含超临界二氧化碳压裂模块,即用CO2压裂液代替水力压裂液来做实验;

(13)包含三轴应力条件下的导流能力模块;

(14)可以进行2井同步、异步压裂和单井分段压裂;

(15)X、Y、Z轴油缸直径工作压力:50MPa左右;

(16)主机尺寸:(长×宽×高)2200×1200×1800(mm);重量:10吨;

(17)伺服油源:噪音:≤70dB,流量:200L/min;

(18)电源功率:11.5KW;

(19)工作温度:0~40℃,工作湿度:≤85%;

(20)周围无强磁场电场及化学腐蚀物质。

三、配置清单:

序号

名称

数量

备注

主机

1台

回形框架式结构 ;

加载模板

2套

试件尺寸:300×300×300(mm)~400×400×400(mm),内可放置探头;

前后导轨

1套

水平移动反力加载框架

1套

承载力5000KN,用驱动,可自动行走;

电液伺服加载系统

伺服油源

1只

含4套油泵机组及管路,4个意大利进口伺服阀及,油箱组成;

伺服加载油缸

3只

出力5000KN;

水压致裂增压装置

1套

电液伺服加载,增压到80MPa,速度5L/min,容积5升;

气压致裂增压装置

1套

CO2液压增压可达70 Mpa

机架

1套

CO2储存罐

1套

CO2增压泵及压力测量采集控制系统

1套

增压到70 Mpa,广东格勒斯增压泵一套,湖南亚星检测技术有限公司压力测量采集控制系统,用于CO2少量化学试剂的混合物

CO2增压泵及压力测量采集控制系统

1套

增压到70 Mpa,广东格勒斯增压泵一套,湖南亚星检测技术有限公司压力测量采集控制系统,用于CO2压裂液

CO2加热及控温系统

1套

天津洲宇公司加热装置,日本欧姆龙公司温控系统

超临界CO2流量测量采集控制系统

1套

北京七星公司电子流量测量仪,湖南亚星检测技术有限公司压力测量采集控制软件

管路系统

1套

不锈钢材,可抗CO2压裂液腐蚀

电气伺服保压增压装置

1套

可为三轴加载保压7天,伺服电机减速机滚珠丝杆驱动,提供压力60Mpa

测控系统

多通道闭环测控仪

1套

DSP芯片,8个24位A/D通道,4个伺服阀、1个伺服电机控制通道

压力传感器

3只

0-60Mpa,准确度0.05%FS

拉线位移传感器

3只

0-50mm,分辨率0.01mm

计算机控制和数据处理系统

微机

1台

处理器:Intel Core I5四核处理器;内存:4G;硬盘:1T;光驱:DVD刻录机;显卡:2G独显;显示器:27吋液晶显示器。

A4激光打印机

1台

惠普LaserJet Pro 400 M401dn A4激光打印机

控制及数据采集处理软件

1套

Windows XP/7下运行

附件

说明书

1份

合格证

1份

试样搬运小车

1台



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