CN103940976A - 用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器 - Google Patents

Abstract

本发明是公开一种用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，包括传递压力试验机加载载荷的活塞式压力轴、高密闭性螺纹盖、可适用于X射线扫描穿透的多种工况条件下的碳纤维合成树脂压力容器桶体、固定在压力容器桶体顶部的固定支架、设置于压力容器桶体内底部中心的承载底垫、围绕承载底垫设置的筒形体、设置在筒形体内壁的柔性约束装置、绕筒形体外壁周围均匀设置的绝缘加热恒温控制电阻片。本发明涉及页岩气勘探开发和低渗致密油开发的渗流微震监测试验关键技术，解决了岩石压裂同步渗流测试和微震监测及地震岩石物性参数测试方面的技术困难，对提高页岩气等非常规天然气的采收率和低渗致密油开发具有重大的经济意义。

Description

用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器

技术领域

本发明涉及页岩气勘探开发和低渗致密油开发的渗流微震监测试验关键技术领域，是一种用于压力试验机加载的岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，为超低渗岩石压裂同步渗流测试和微震监测及地震岩石物性参数测试等方面提供技术。

背景技术

岩石压裂渗流微震试验和非常规页岩气勘探开发与低渗致密油开发的基础理论和监测技术密切相关，获取岩石压裂过程中裂纹的扩展方向、长度、宽度等几何位置参数，提高岩石压裂裂隙网络监测的科学性和准确性，对提高页岩气等非常规天然气的采收率和低渗致密油开发具有重大的国家能源战略安全和经济意义。

页岩气田水平井无水压裂过程中，会导致页岩岩石结构发生破坏，产生裂纹，形成裂隙网络，页岩气甲烷分子发生解吸附，以游离态形式聚集在压裂产生的裂隙网络。对富集页岩气的裂隙网络进行监测，是页岩气勘探开发的关键技术之一，实践证明，微震监测是最有效的方法。然而，如何检验并校正微震监测的结果的可靠性，成为页岩气勘探开发的渗流微震监测的焦点，开展岩石压裂渗流微震试验是解决问题的关键，已经成为国内外检验并校正微震监测裂隙网络的重要途径。

中国和日本等国家已经设计了岩石在无损伤条件下渗流测试设备，可以测试岩石相对渗透率，监测流体注入岩石试样过程中，地震波和应力等对流体饱和度的响应信号，主要设备是高密闭性压力容器，其共同特征是由钢或合成树脂材料加工的压力容器的桶体耐热抗压性强，密闭性高。然而，现有的高密闭性压力容器不适合于岩石压裂情况下渗流微震试验，根本原因是，缺乏传递压力试验机加载载荷的活塞式压力轴和固定岩石试样的柔性约束及承载底垫等先进器件。

根据国土资源部调查核实，中国页岩气储量为11.5万亿立方米，主要分布在超低渗致密页岩中。目前，页岩气勘探开发面临三个关键科学技术问题，一是水平井的无水压裂技术和设备，二是岩石压裂渗流微震试验监测装备技术，其次是多尺度多流态的页岩气流体动力学机制问题，这三个关键理论和技术设备是我国面临的重大挑战，也是美国等商业化开发页岩气的国家对我国禁止出口的技术，已经成为制约我国页岩气等非常规天然气大规模商业化开发的技术瓶劲。

提出适用于压力试验机加载和温度-压力环境控制的高密闭性压力容器，解决压力流体前缘监测和压裂和驱替同步岩石物性参数测试等方面的技术困难，提高识别超低渗页岩水平井压裂的裂隙网络的准确性。

因此，开发一种适用于压力试验机加载的岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，获取超低渗岩石压裂同步渗流测试和微震监测及地震岩石物性参数，是一个越来越需要正视、迫切解决的关键技术问题。本发明专利的实施，可以为我国页岩气现场测试平台的建立提供支撑，不仅有助于提升我国页岩气勘探开发的基础理论研究水平，同时也为我国页岩气大规模工业化开发提供坚实的科技支撑。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于压力试验机加载的岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，为获得岩石压裂同步渗流测试和微震监测及地震岩石物性参数测试提供技术，为页岩气勘探开发和低渗致密油开发的渗流微震监测试验提供关键技术，主要设备是带有活塞式压力轴的高密闭性压力容器，包括传递压力试验机加载载荷的活塞式压力轴、高密闭性螺纹盖、导线孔、可固定导线的高密封性螺栓、承载底垫、固定承载底垫剪切滑移的三棱柱型螺栓、柔性约束、压力容器桶体、绝缘加热恒温控制电阻片。

本发明的技术解决方案是：

提供一种用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，包括传递压力试验机加载载荷的活塞式压力轴（10）、高密闭性螺纹盖（11）、压力容器桶体（3）、固定在压力容器桶体（3）顶部的固定支架、设置于压力容器桶体（3）内底部中心的承载底垫（1）、围绕承载底垫（1）设置的筒形体（4）、设置在筒形体（4）内壁的柔性约束装置（5）、绕筒形体（4）外壁沿周向均匀设置的绝缘加热恒温控制电阻片（17），活塞式压力轴（10）穿过高密闭性螺纹盖（11）中心垂直密封设置，压力容器桶体（3）的顶壁中心设置一个第一孔，高密闭性螺纹盖（11）密封在该第一孔上，活塞式压力轴（10）、高密闭性螺纹盖（11）、压力容器桶体（3）、固定支架、承载底垫（1）、筒形体（4）和第一孔的轴心线重合在一条垂直线上。

在所述压力容器桶体（3）的顶壁还设置有多个导线孔（7），所述导线孔（7）为台阶孔（7），在台阶孔的台阶上安置一个同口径的耐高温、耐高压和耐腐蚀密封垫圈，所述的密封垫圈与导线孔台阶孔（7）的台阶平整接合，台阶上方的内壁具有内螺纹，高密封性螺栓密封在导线孔台阶孔（7）上，高密封性螺栓的中心具有导线穿过的第二孔，第二孔内设置密封圈以使导线与第二孔密封连接。

在高密闭性螺纹盖11中心设置一个垂直且内表面平整的第三孔，在所述第三孔的内表面沿孔的高度方向均布三个凹槽，在所述凹槽里安装耐高温、耐高压和耐腐蚀密封圈9，活塞式压力轴（10）穿过该第三孔，该第三孔与活塞式压力轴（10）具有相同的轴心线。

所述活塞式压力轴10、高密闭性螺纹盖11、压力容器桶体3、承载底垫1、筒形体4或第一孔的水平截面均为圆形。

在所述压力容器桶体3内的底部和承载底垫1的底面分别对应地围绕中心均布三个或四个三棱柱形凹槽12用于安装三棱柱插杆2。

在所述压力容器桶体3的顶壁上表面设置一个环形凹槽18，所述环形凹槽18具有与所述压力容器桶体3相同的轴心线。

所述固定支架由四根直径和所述环形凹槽18的宽度一致的垂向支撑杆24以及一个辐射环形支架构成，所述的辐射环形支架与所述压力容器桶体3的轴心线相同，由外环23、与活塞式压力轴10直径匹配一致的内环21和8根以中心辐射状沿圆周均布的连接于外环23和内环21之间的水平支撑杆22构成，外环与内环具有相同的形状。

在所述四根垂向支撑杆24的外侧分别固定设置四个锁扣13，在所述压力容器桶体3的侧壁外周中部沿周向均布两个把手19，在所述压力容器桶体3的侧壁外周上部沿周向均布四个分别与四个锁扣13卡合的锁卡14。

所述螺纹密闭盖11和压力容器桶体10的材料可选择钢或碳纤维合成树脂。所述活塞式压力轴10顶端面和底端面平整，活塞式压力轴10侧面表面粗糙度在0.1-0.4微米之间。

所述柔性约束5为前端部带钝倒钩的弧形弹片，保证岩石试样20的轴心线和活塞式压力轴10的轴心线重合，确保活塞式压力轴10前端部与岩石试样20接触。

所述活塞式压力轴10通过螺纹密闭盖11和固定支架安装在所述高密闭性压力容器中，用压力试验机加载载荷于活塞式压力轴10顶端。

所述高密闭性压力容器适用于单轴压力试验机加载和温度-压力环境控制，设计承受加载压力的上限为250兆帕，承受的温度上限为500摄氏度。

一种使用上述高密闭性压力容器进行岩石压裂渗流微震试验的方法，包括下述步骤：

A）将承载底垫1安装到压力容器桶体3内的底部，通过柔性约束装置5将岩石试样20垂直固定在承载底垫1上，并将固定在岩石试样20上的测试岩石试样20试验参数的各种传感器与导线连接；

B)将操作杆15插入操作杆插孔16，通过旋转方式将螺纹密闭盖11安装在压力容器桶体3上，把活塞式压力轴10通过螺纹密闭盖11插入压力容器桶体3内，使得活塞式压力轴10的底端面与岩石试样20顶端面接触，将固定支架安装并固定到压力容器桶体3的顶部，并使得活塞式压力轴（10）也穿过固定支架，保证固定支架准确导向活塞式压力轴（10）；

C)利用绝缘加热恒温控制电阻片17加热压力容器桶体3内提供围压的液体，并根据试验温度条件要求，保持恒定温度；

D)将安装完成的高密闭性压力容器平稳地安放在单轴压力试验机上，使得压力容器桶体3的底端面和所述压力试验机的承载平台平整接触，使所述压力试验机的压力轴底端与活塞式压力轴10的顶端平整接合，保证压力试验机的压力轴的轴心线和活塞式压力轴的轴心线重合，开始加载；

E)通过连接各种传感器的数据采集器和渗透性测试设备，采集岩石压裂渗流微震试验的各种数据。

在A）步骤中，通过在压力容器桶体（3）顶壁上的导线孔，并提供密闭作用的可穿过上述导线的螺栓将所述导线孔密封，实现导线穿入压力容器桶体（3）中。

在A）步骤中，将承载底垫（1）安装到压力容器桶体（3）内的底部为将三棱柱插杆（2）插入压力容器桶体（3）底部的三棱柱形凹槽（12），把承载底垫（1）上的三棱柱形凹槽（12）平整地套在三棱柱插杆（2）上，从而实现承载底垫（1）与压力容器桶体（3）内的底部完全贴紧。

在A)步骤中，柔性约束装置5为前端部带钝倒钩的弧形弹片，前端部带钝倒钩的弧形弹片将岩石试样（20）垂直固定在承载底垫（1）上，岩石试样（20）轴心线和承载底垫（1）的轴心线重合。

在B）步骤中，将固定支架固定到压力容器桶体（3）的顶部为：将固定支架的四根直径和所述环形凹槽（18）的宽度一致的垂向支撑杆（24）沿周向均布固定到环形凹槽（18）中，利用垂向支撑杆（24）上固定的琐扣（13）与固定在压力容器桶体（3）侧壁外周上部的锁卡（14）卡合将固定支架固定到压力容器桶体（3）上，从而起到准确导向活塞式压力轴（10）的作用，也起到防止螺纹密闭盖（11）在试验过程中冲离压力容器桶体而悬脱。

在C）步骤中，所述温度上限为500摄氏度，在D)步骤中，所述加载压力的上限为250兆帕。

在E）布骤中，所述渗透性测试设备包括各种试验用的高精度压力-流量控制注入泵、适合于声发射试验的探头、高精度应力或应变传感器、分布式光纤维传感器或流量计，所采集的数据包括流体的相对渗透系数、微震地震波、应力-应变响应曲线、孔隙压力或裂纹的扩展方向、长度、宽度几何位置参数。

本发明提出了一种用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，可采集岩石压裂渗流微震试验过程中的流体的相对渗透系数、微震、地震波、应力-应变响应曲线、孔隙压力、比阻抗或裂纹的扩展方向、长度、宽度几何位置参数，解决了岩石压裂同步渗流测试和微震监测及地震岩石物性参数测试方面的技术困难，对提高页岩气等非常规天然气的采收率和低渗致密油开发具有重大的经济意义，是一项在国际上处于领先地位的发明技术。

附图说明

图1是本发明适用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器的整体结构及安装示意图。

图2是图1的A-A剖面。

图3是图1的B-B剖面。

图4是图1的C-C剖面。

图5是图1的D-D剖面。。

图1中：1为承载底垫、2为三棱柱插杆、3为压力容器桶体、4为筒形体、5为柔性约束装置、7为导线孔、8为密封垫圈、9为密封圈、10为活塞式压力轴、11为螺纹密闭盖、12为三棱柱形凹槽、13为琐扣、14锁卡、15为操作杆、16为操作杆插孔、17为绝缘加热恒温控制电阻片、18为环形凹槽、19为把手、20为岩石试样、21为固定支架的内环、22为固定支架的水平支撑杆、23为固定支架的外环、24为固定支架的垂向支撑杆。

具体实施方式

下面结合图1、图2、图3、图4和图5描述本发明。

如图1所示，为本发明用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器的实施例。该高密闭性压力容器，包括传递压力试验机加载载荷的活塞式压力轴10、高密闭性螺纹盖11、压力容器桶体3、固定在压力容器桶体3顶部的固定支架、设置于压力容器桶体3内底部中心的承载底垫1、围绕承载底垫1设置的中空筒形体4、设置在筒形体4内壁的柔性约束装置5、绕筒形体4外壁周围沿周向均匀设置的绝缘加热恒温控制电阻片17，活塞式压力轴10穿过高密闭性螺纹盖11中心垂直密封设置，压力容器桶体3的顶壁中心设置一个第一孔，高密闭性螺纹盖11密封在该第一孔上，活塞式压力轴10、高密闭性螺纹盖11、压力容器桶体3、固定支架、承载底垫1、筒形体4和第一孔的水平截面为圆形，而且它们的轴心线重合在一条垂直线上。

活塞式压力轴10为一根实心圆柱，加工材料可选择耐高温、耐高压和耐腐蚀的钢或碳纤维合成树脂，所述活塞式压力轴10顶端面和底端面平整且平行，活塞式压力轴10侧面的表面粗糙度在0.1-0.4微米之间，活塞式压力轴10加工直线度0.15/1000毫米。

所述第一孔为台阶孔，并在台阶孔的台阶上设置有一个同口径的耐高温、耐高压和耐腐蚀密封垫圈8，台阶上方的内壁上设置内螺纹。

在高密闭性螺纹盖11中心设置一个垂直且内表面平整的第三孔，在所述第三孔的内表面沿孔的高度方向均布三个凹槽，在所述凹槽里安装耐高温、耐高压和耐腐蚀密封圈9，保证压力容器的密闭性，保证活塞式压力轴10和螺纹密闭盖11密闭接触。该第三孔也为圆形孔，具有与所述压力容器桶体3相同的轴心线。

在所述压力容器桶体3的顶壁上表面设置一个环形凹槽18，所述环形凹槽18具有与所述压力容器桶体3相同的轴心线。所述固定支架由四根直径和所述环形凹槽18的宽度一致的垂向支撑杆24以及一个辐射环形支架构成，所述的辐射环形支架具有与所述压力容器桶体3相同的轴心线，由外环23、与活塞式压力轴10直径匹配的内环21和8根以中心辐射状沿圆周均布的连接于外环23和内环21之间的水平支撑杆22构成，外环23与内环21具有相同的圆形和轴心线，该轴心线与所述压力容器桶体3的轴心线相同。所述固定支架的垂向支撑杆24、外环23、内环21、水平支撑杆22之间焊接成一体，而且，所述四根垂向支撑杆24的外侧还分别焊接固定有四个锁扣13。所述固定支架和四个琐扣13由耐高温、耐高压和耐腐蚀的钢材加工而成。

在所述压力容器桶体3的侧壁外周中部沿周向均布两个把手19，在所述压力容器桶体3的侧壁外周上部沿周向均布四个分别与四个锁扣13卡合的锁卡14。活塞式压力轴10穿过该第三孔和内环21设置，固定支架的设置保证了准确导向活塞式压力轴10的作用，锁扣和锁卡的卡合防止螺纹密闭盖11在试验过程中冲离压力容器桶体3而悬脱。

锁扣13由固定在垂向支撑杆24上的第一部分和与该第一部分铰接的与锁卡14卡合的第二部分组成的。

柔性约束装置5为多个前端部带钝倒钩的弧形弹片，沿筒形体4的内壁沿周向均匀布置在所述筒形体4的内壁面，所述弧形弹片沿垂向设置两层，每层三个以上，优选为四个，所述的弧形弹片的倒钝钩指向筒形体4的轴心线。多个绝缘加热恒温控制电阻片17沿周向固定在所述筒形体4的外壁面。所述的前端部带钝倒钩的弧形弹片和绝缘加热恒温控制电阻片17由耐高温、耐高压和耐腐蚀的材料加工，如钢等。绝缘加热恒温控制电阻片17加热注入高密闭性压力容器桶体中的提供围压的液体，使得试验达到所要求的温度条件。所述绝缘加热恒温控制电阻片17可以连接各种满足试验温度条件要求的外置供电设备。

本发明通过前端部带钝倒钩的弧形弹片的柔性装置5将岩石试样20垂直固定在承载底垫1上，岩石试样20被加工成圆柱形，保证岩石试样20的轴心线和活塞式压力轴10的轴心线重合，确保活塞式压力轴10前端部与岩石试样20接触，传递压力试验机加载载荷到岩石试样20，并通过安装在筒形体4外壁上的绝缘加热恒温控制电阻片17加热高密闭性压力容器内注入的提供围压的液体，这是岩石压裂渗流微震试验的创新性技术路线。

在所述压力容器桶体3的顶壁还设置有多个导线孔7，所述导线孔7为台阶孔，在台阶孔的台阶上安置一个同口径的耐高温、耐高压和耐腐蚀密封垫圈，所述的密封垫圈与导线孔7的台阶平整接合，台阶上方的内壁具有内螺纹，高密封性螺栓密封在导线孔7上，高密封性螺栓的中心具有导线穿过的第二孔，第二孔内设置密封圈以使导线与第二孔密封连接。

在所述压力容器桶体3内的底部和承载底垫1的底面分别对应地围绕中心沿周向均布三个或四个三棱柱形凹槽12用于安装三棱柱插杆2，三个或四个三棱柱形凹槽12所在圆的半径大于或等于所述活塞式压力轴10的半径。

根据实际的岩石压裂渗流微震试验的要求，所述螺纹密闭盖11和所述压力容器桶体10的材料可选择耐高温、耐高压和耐腐蚀的抗张、抗压的高强度钢或碳纤维合成树脂材料。为适应用于X射线扫描同步岩石压裂渗流微震试验，所述螺纹密闭盖11和所述压力容器桶体10的材料也可采用碳纤维合成树脂。其中，承载底垫1、筒形体4和柔性约束装置5的材料为耐高温、耐高压和耐腐蚀的钢。

所述活塞式压力轴10通过螺纹密闭盖11和固定支架安装在所述高密闭性压力容器中，用压力试验机加载载荷于活塞式压力轴10顶端，使用活塞式压力轴10传递压力试验机加载载荷，在国际上尚未见报道。

所述高密闭性压力容器适用于单轴压力试验机加载和温度-压力环境控制，设计承受加载压力的上限为250兆帕，承受的温度上限为500摄氏度。

当使用上述高密闭性压力容器进行岩石压裂渗流微震试验时，包括下述步骤：

A）将承载底垫1安装到压力容器桶体3内的底部，通过柔性约束装置5将岩石试样20垂直固定在承载底垫1上，并将固定在岩石试样20上的测试岩石试样20各种试验参数的各种传感器与导线连接；

B)将操作杆15插入操作杆插孔16，通过旋转方式将螺纹密闭盖11安装在压力容器桶体3上，把活塞式压力轴10通过螺纹密闭盖11插入压力容器桶体3内，使得活塞式压力轴10的底端面与岩石试样20顶端面接触，将固定支架安装并固定到压力容器桶体3的顶部，并使得活塞式压力轴（10）也穿过固定支架，保证固定支架准确导向活塞式压力轴（10）；

C)利用绝缘加热恒温控制电阻片17加热压力容器桶体3内提供围压的液体，并根据试验温度条件要求，保持恒定温度；

D)将安装完成的高密闭性压力容器平稳地安放在单轴压力试验机上，使得压力容器桶体3的底端面和所述压力试验机的承载平台平整接触，使所述压力试验机的压力轴底端与活塞式压力轴10的顶端平整接合，保证压力试验机的压力轴的轴心线和活塞式压力轴的轴心线重合，开始加载；

E)通过连接各种传感器的数据采集器和渗透性测试设备，采集岩石压裂渗流微震试验的各种数据。

在A）步骤中，通过在压力容器桶体（3）顶壁上的导线孔，并提供密闭作用的可穿过上述导线的螺栓将所述导线孔密封，实现导线穿入压力容器桶体（3）中。

在A）步骤中，将承载底垫（1）安装到压力容器桶体（3）内的底部为将三棱柱插杆（2）插入压力容器桶体（3）底部的三棱柱形凹槽（12），把承载底垫（1）上的三棱柱形凹槽（12）平整地套在三棱柱插杆（2）上，从而实现承载底垫（1）与压力容器桶体（3）内的底部完全贴紧。

在A)步骤中，柔性约束装置5为前端部带钝倒钩的弧形弹片，前端部带钝倒钩的弧形弹片将岩石试样（20）垂直固定在承载底垫（1）上，岩石试样（20）轴心线和承载底垫（1）的轴心线重合。

在B）步骤中，将固定支架固定到压力容器桶体（3）的顶部为：将固定支架的四根直径和所述环形凹槽（18）的宽度一致的垂向支撑杆（24）沿周向均布固定到环形凹槽（18）中，利用垂向支撑杆（24）上固定的琐扣（13）与固定在压力容器桶体（3）侧壁外周上部的锁卡（14）卡合将固定支架固定到压力容器桶体（3）上，从而起到准确导向活塞式压力轴（10）的作用，也起到防止螺纹密闭盖（11）在试验过程中冲离压力容器桶体而悬脱。

在C）步骤中，所述温度上限为500摄氏度，在D)步骤中，所述加载压力的上限为250兆帕。

在E）布骤中，所述渗透性测试设备包括各种试验用的高精度压力-流量控制注入泵、适合于声发射试验的探头、高精度应力或应变传感器、分布式光纤维传感器或流量计，所采集的数据包括流体的相对渗透系数、微震、地震波、应力-应变响应曲线、孔隙压力或裂纹的扩展方向、长度、宽度几何位置参数。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (21)

1.一种用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，包括传递压力试验机加载载荷的活塞式压力轴（10）、高密闭性螺纹盖（11）、压力容器桶体（3）、固定在压力容器桶体（3）顶部的固定支架、设置于压力容器桶体（3）内底部中心的承载底垫（1）、围绕承载底垫（1）设置的筒形体（4）、设置在筒形体（4）内壁的柔性约束装置（5）、绕筒形体（4）外壁沿周向均匀设置的绝缘加热恒温控制电阻片（17），活塞式压力轴（10）穿过高密闭性螺纹盖（11）中心垂直密封设置，压力容器桶体（3）的顶壁中心设置一个第一孔，高密闭性螺纹盖（11）密封在该第一孔上，活塞式压力轴（10）、高密闭性螺纹盖（11）、压力容器桶体（3）、固定支架、承载底垫（1）、筒形体（4）和第一孔的轴心线重合在一条垂直线上。 

2.根据权利要求1所述的用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，其特征在于，所述压力容器桶体（3）的顶壁还设置有多个导线孔（7），所述导线孔（7）为台阶孔（7），在台阶孔的台阶上安置一个同口径的耐高温、耐高压和耐腐蚀密封垫圈，所述的密封垫圈与导线孔台阶孔（7）的台阶平整接合，台阶上方的内壁具有内螺纹，高密封性螺栓密封在导线孔台阶孔（7）上，高密封性螺栓的中心具有导线穿过的第二孔，第二孔内设置密封圈以使导线与第二孔密封连接。 

3.根据权利要求1所述的用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，其特征在于，所述第一孔为台阶孔，并在台阶孔的台阶上设置有耐高温、耐高压和耐腐蚀密封垫圈（8），台阶上方的内壁上设置内螺纹。 

4.根据权利要求1所述的用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，其特征在于，在高密闭性螺纹盖（11）中心设置一个垂直且内表面平整的第三孔，在所述第三孔的内表面沿孔的高度方向均布三个凹槽，在所述凹槽里安装耐高温、耐高压和耐腐蚀密封圈（9），活塞式压力轴（10）穿过该第三孔，该第三孔与活塞式压力轴（10）具有相同的轴心线。 

5.根据权利要求1所述的用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，其特征在于，所述活塞式压力轴（10）、高密闭性螺纹盖（11）、压力容器桶体（3）、承载底垫（1）、筒形体（4）或第一孔的水平截面均为圆形。 

6.根据权利要求1所述的用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，其特征在于，在所述压力容器桶体（3）内的底部和承载底垫（1）的底面分别对应地围绕中心均布三个或四个三棱柱形凹槽（12）用于安装三棱柱插杆（2）。 

7.根据权利要求1所述的用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，其特征在于，在所述压力容器桶体（3）的顶壁上表面设置一个环形凹槽（18），所述环形凹槽（18）具有与所述压力容器桶体（3）相同的轴心线。 

8.根据权利要求7所述的用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，其特征在于，所述固定支架由四根直径和所述环形凹槽（18）的宽度一致的垂向支撑杆（24）以及一个辐射环形支架构成，所述的辐射环形支架与所述压力容器桶体（3）的轴心线相同，由外环（23）、与活塞式压力轴（10）直径匹配一致的内环（21）和8根以中心辐射状沿圆周均布的连接于外环（23）和内环（21）之间的水平支撑杆（22）构成，外环与内环具有相同的形状。 

9.根据权利要求8所述的用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，其特征在于，在所述四根垂向支撑杆（24）的外侧分别固定设置四个锁扣（13），在所述压力容器桶体（3）的侧壁外周中部沿周向均布两个把手（19），在所述压力容器桶体（3）的侧壁外周上部沿周向均布四个分别与四个锁扣（13）卡合的锁卡（14）。 

10.根据权利要求1所述的用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，其特征在于，所述螺纹密闭盖（11）和所述压力容器桶体（10）的材料可选择钢或碳纤维合成树脂。 

11.根据权利要求1所述的用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，其特征在于，所述活塞式压力轴（10）顶端面和底端面平整，活塞式压力轴（10）侧面表面粗糙度在0.1-0.4微米之间。 

12.根据权利要求1所述的用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，其特征在于，所述柔性约束（5）为前端部带钝倒钩的弧形弹片，保证岩石试样（20）的轴心线和活塞式压力轴（10）的轴心线重合，确保活塞式压力轴（10）前端部与岩石试样（20）接触。 

13.根据权利要求1所述的用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，其特征在于，所述活塞式压 力轴（10）通过螺纹密闭盖（11）和固定支架安装在所述高密闭性压力容器中，用压力试验机加载载荷于活塞式压力轴（10）顶端。 

14.根据权利要求1所述的用于岩石压裂渗流微震试验的高密闭性压力容器，其特征在于，所述高密闭性压力容器适用于单轴压力试验机加载和温度-压力环境控制，设计承受加载压力的上限为250兆帕，承受的温度上限为500摄氏度。 

15.一种使用权利要求1-14所述的高密闭性压力容器进行岩石压裂渗流微震试验的方法，包括下述步骤：A）将承载底垫（1）安装到压力容器桶体（3）内的底部，通过柔性约束装置（5）将岩石试样（20）垂直固定在承载底垫（1）上，并将固定在岩石试样（20）上的测试岩石试样（20）的试验参数的各种传感器与导线连接； 

B)将操作杆（15）插入操作杆插孔（16），通过旋转方式将螺纹密闭盖（11）安装在压力容器桶体（3）上，把活塞式压力轴（10）通过螺纹密闭盖（11）插入压力容器桶体（3）内，使得活塞式压力轴（10）的底端面与岩石试样（20）顶端面接触，将固定支架安装并固定到压力容器桶体（3）的顶部，并使得活塞式压力轴（10）也穿过固定支架，保证固定支架准确导向活塞式压力轴（10）； 

C)利用绝缘加热恒温控制电阻片（17）加热压力容器桶体（3）内提供围压的液体，并根据试验温度条件要求，保持恒定温度； 

D)将安装完成的高密闭性压力容器平稳地安放在单轴压力试验机上，使得压力容器桶体（3）的底端面和所述压力试验机的承载平台平整接触，使所述压力试验机的压力轴底端与活塞式压力轴（10）的顶端平整接合，保证压力试验机的压力轴的轴心线和活塞式压力轴的轴心线重合，开始加载； 

E)通过连接各种传感器的数据采集器和渗透性测试设备，采集岩石压裂渗流微震试验的各种数据。 

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在A）步骤中，通过在压力容器桶体（3）顶壁上的导线孔，并提供密闭作用的可穿过上述导线的螺栓将所述导线孔密封，实现导线穿入压力容器桶体（3）中。 

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在A）步骤中，将承载底垫（1）安装到压力容器桶体（3）内的底部为将三棱柱插杆（2）插入压力容器桶体（3）底部的三棱柱形凹槽（12），把承载底垫（1）上的三棱柱形凹槽（12）平整地套在三棱柱插杆（2）上，从而实现承载底垫（1）与压力容器桶体（3）内的底部完全贴紧。 

18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在A)步骤中，柔性约束装置5为前端部带钝倒钩的弧形弹片，前端部带钝倒钩的弧形弹片将岩石试样（20）垂直固定在承载底垫（1）上，岩石试样（20）轴心线和承载底垫（1）的轴心线重合。 

19.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在B）步骤中，将固定支架固定到压力容器桶体（3）的顶部为：将固定支架的四根直径和所述环形凹槽（18）的宽度一致的垂向支撑杆（24）沿周向均布固定到环形凹槽（18）中，利用垂向支撑杆（24）上固定的琐扣（13）与固定在压力容器桶体（3）侧壁外周上部的锁卡（14）卡合将固定支架固定到压力容器桶体（3）上，从而起到准确导向活塞式压力轴（10）的作用，也起到防止螺纹密闭盖（11）在试验过程中冲离压力容器桶体而悬脱。 

20.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在C）步骤中，所述温度上限为500摄氏度，在D)步骤中，所述加载压力的上限为250兆帕。 

21.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在E）布骤中，所述渗透性测试设备包括各种试验用的高精度压力-流量控制注入泵、适合于声发射试验的探头、高精度应力或应变传感器、分布式光纤维传感器或流量计，所采集的数据包括流体的相对渗透系数、微震、地震波、应力-应变响应曲线、孔隙压力或裂纹的扩展方向、长度、宽度几何位置参数。