中国矿业大学邢岳堃获国家专利权
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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利高温高压真三轴压裂物理模拟实验系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119915644B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510127194.X,技术领域涉及:G01N3/18;该发明授权高温高压真三轴压裂物理模拟实验系统是由邢岳堃;韩泰森;徐杭;黄炳香;丁海设计研发完成,并于2025-02-01向国家知识产权局提交的专利申请。
本高温高压真三轴压裂物理模拟实验系统在说明书摘要公布了:本发明公开了一种高温高压真三轴压裂物理模拟实验系统,包括“加热及温控模块、加载模块、泵注模块、上样模块以及监测模块”,可以通过有机组合以满足高温真三轴压裂物理模拟试验的试验条件。加热及温控模块可实现对试样进行加热以达到地层温度条件,加载模块可对试样施加非均匀地应力;多裂缝扩展的泵注模块,可对试样进行压裂物理模拟,即高压流体驱动裂缝扩展,并对每条裂缝扩展过程中的压力及缝内流量进行监测;裂缝扩展的监测模块通过声学、光学等监测方法,监测试样的破裂、断裂及裂缝扩展。几个主要功能模块有机组合,确保试验满足“地层高温高压地质条件物理模拟、裂缝扩展物理模拟以及裂缝扩展特征刻画”。
本发明授权高温高压真三轴压裂物理模拟实验系统在权利要求书中公布了:1.一种高温高压真三轴压裂物理模拟实验系统,其特征在于,包括:整体框架以及设置在所述整体框架中的加热及温控模块、加载模块、泵注模块、监测模块和上样模块; 所述加热及温控模块包括多通道伺服控温模块、多层组合式高温加压板和循环水路降温模块; 所述多层组合式高温加压板与通过所述上样模块进入固定位置的试样直接接触;所述多通道伺服控温模块用于为所述多层组合式高温加压板进行升温;所述循环水路降温模块设置在所述多层组合式高温加压板内部,用于为所述多层组合式高温加压板进行降温; 所述加载模块包括承载板和加卸载油缸,所述加卸载油缸为所述承载板提供压力,所述承载板与所述多层组合式高温加压板直接接触,并将所述加卸载油缸提供的压力传递到所述多层组合式高温加压板; 所述泵注模块包括泵注注入模块和压力与流量测控模块,所述泵注注入模块设置在所述试样内部,用于为所述试样提供压裂液;所述压力与流量测控模块用于检测所述试样内部实时泵注压力与流量; 所述监测模块包括声发射监测装置、应力及孔隙压力监测装置和光学监测装置,所述声发射监测装置用于对声发射信号进行可视化分析,所述应力及孔隙压力监测装置用于实时监测所述试样内的应力以及孔隙压力,所述光学监测装置用于监测试所述试样结构内部连续的应变变化,定位裂缝发生位置及裂缝的大小; 所述多层组合式高温加压板包括:加热加压层、耐高温中间层和加载层; 所述加热加压层与所述试样直接接触,并且设置有插孔,所述插孔内布置多个加热棒以及温度传感器,所述加热棒以及所述温度传感器与所述多通道伺服控温模块相连;所述加热加压层同时还设置有声发射传感器导波杆; 所述耐高温中间层的材料为耐高温隔热材料,所述耐高温中间层具有放置声发射传感器的降温舱,所述降温舱用于放置并保护声发射传感器,其中,所述声发射传感器与所述声发射传感器导波杆对应设置,所述降温仓与循环水路相连; 所述加载层直接与所述承载板接触; 所述降温舱最外侧为双层的近似环状结构,并且有注水口与出水口,并留有声发传感器放置孔,所述降温仓用于为放置于其内部的所述声发传感器降温,还用于承受所述承载板加载于得到试样的压力; 所述降温舱放置所述声发射传感器的中孔孔深比所述声发射传感器的高度大; 所述降温舱的注水口与出水口与所述循环水路连接,所述降温舱内放置所述声发射传感器的中空,自靠近所述试样的内侧向外依次为所述声发射传感器导波杆、所述声发射传感器、弹簧和反力盖;其中所述声发射传感器导波杆为接触所述试样端截面积小而接触所述声发射传感器端截面积大的结构; 所述声发射传感器与所述声发射传感器导波杆贴合部位还涂设耦合剂; 所述弹簧经所述反力盖固定于所述降温舱,所述弹簧经压缩对所述声发射传感器及所述声发射传感器导波杆施加压应力,使所述声发射传感器与所述声发射传感器导波杆形成的整体紧压在所述试样上,同时所述导波杆声发射传感器末端与所述试样之间涂设耦合剂。
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