CN109812251B - 一种沿天然裂缝劈裂的岩心劈裂装置及其劈裂方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种沿天然裂缝劈裂的岩心劈裂装置及其劈裂方法，岩心劈裂装置包括：第一劈裂件，其上设置有用于与岩心的第一端相抵的第一顶抵部；其中，岩心具有沿第一方向延伸的天然裂缝，岩心具有在第一方向上相背对的第一端和第二端；第二劈裂件，其上设置有用于与岩心的第二端相抵的第二顶抵部；且第二顶抵部与第一顶抵部在与第一方向相交叉的第二方向上位于岩心的两侧；施力装置，施力装置与第一劈裂件和/或第二劈裂件相连，施力装置用于向第一劈裂件和/或第二劈裂件施加作用力，以使第一顶抵部能沿第一方向朝向第二顶抵部移动。本申请实施方式提供了一种能沿天然裂缝对岩心进行劈裂的岩心劈裂装置及其劈裂方法。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气领域，尤其涉及一种沿天然裂缝劈裂的岩心劈裂装置及其劈裂方法。
背景技术
在油气井开发中，为进一步提高油气井产能，需要对天然裂缝尤其是全充填或半充填裂缝系统实现有效改造。由于天然裂缝充填物多由方解石和石英组成，所以可以采用酸化/酸压方法对该类充填物进行酸蚀改造。且在酸蚀改造过程中易生成二次沉淀，因此需要采用含天然裂缝的目的层岩心对酸液体系的有效性进行评价。岩心劈裂装置可以用于对岩心进行劈裂，以使酸液体系能与岩心的天然裂缝中的充填物进行接触，以实现酸液体系对天然裂缝内充填物改造的有效性评价。
现有的岩心劈裂装置不一定沿天然裂缝劈裂，因此无法使得酸液体系与岩心的天然裂缝中的充填物进行充分接触，如此难以实现酸液体系对天然裂缝内充填物改造的有效性评价。
因此，有必要提出一种岩心劈裂装置，以克服上述缺陷。
发明内容
有鉴于此，本申请实施方式提供了一种能沿天然裂缝对岩心进行劈裂的岩心劈裂装置及其劈裂方法。
本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种岩心劈裂装置，包括：第一劈裂件，其上设置有用于与岩心的第一端相抵的第一顶抵部；其中，所述岩心具有沿第一方向延伸的天然裂缝，所述岩心具有在所述第一方向上相背对的第一端和第二端；第二劈裂件，其上设置有用于与所述岩心的第二端相抵的第二顶抵部；且所述第二顶抵部与所述第一顶抵部在与所述第一方向相交叉的第二方向上位于所述岩心的两侧；施力装置，所述施力装置与所述第一劈裂件和/或所述第二劈裂件相连，所述施力装置用于向所述第一劈裂件和/或所述第二劈裂件施加作用力，以使所述第一顶抵部能沿第一方向朝向所述第二顶抵部移动。
作为一种优选的实施方式，所述第一劈裂件和所述第二劈裂件相对间隔设置，所述第一顶抵部设置于所述第一劈裂件面对所述第二劈裂件的一侧；所述第二顶抵部设置于所述第二劈裂件面对所述第一劈裂件的一侧。
作为一种优选的实施方式，所述第一劈裂件面对所述第二劈裂件的一侧为平面，所述第一顶抵部设置于所述平面上；或者；所述第一劈裂件面对第二劈裂件的一侧设置有向外凸出的第一凸起和位于所述第一凸起一侧的第一表面；所述第一凸起具有凸出所述第一表面的第二表面，所述第二表面形成所述第一顶抵部。
作为一种优选的实施方式，所述第二劈裂件面对所述第一劈裂件的一侧设置有向外凸出的第二凸起和位于所述第二凸起一侧的第三表面；所述第二凸起具有凸出所述第三表面的第四表面，所述第四表面形成所述第二顶抵部。
一种利用上述的岩心劈裂装置的劈裂方法，其包括：将岩心的第一端与第一顶抵部相抵；并将岩心的第二端与第二顶抵部相抵；通过施力装置向所述第一劈裂件和/或所述第二劈裂件施加作用力，以使所述第一顶抵部能沿第一方向朝向所述第二顶抵部移动。
作为一种优选的实施方式，在步骤将岩心的第一端与第一顶抵部相抵；以及步骤通过施力装置向所述第一劈裂件和/或所述第二劈裂件施加作用力之间，还包括：通过岩心夹持器夹持所述岩心，并通过岩心夹持器向所述岩心施加围压。
作为一种优选的实施方式，当所述天然裂缝沿所述第一方向贯穿所述岩心第一端和所述第二端的端面时，所述第一劈裂件面对第二劈裂件的一侧设置有向外凸出的第一凸起和位于所述第一凸起一侧的第一表面；所述第一凸起具有凸出所述第一表面的第二表面，所述第二表面形成所述第一顶抵部；所述第二劈裂件面对所述第一劈裂件的一侧设置有向外凸出的第二凸起和位于所述第二凸起一侧的第三表面；所述第二凸起具有凸出所述第三表面的第四表面，所述第四表面形成所述第二顶抵部。
作为一种优选的实施方式，当所述天然裂缝沿所述第一方向贯穿所述岩心第一端和所述第二端的端面且所述天然裂缝的宽度大于1mm时，所述第一表面与所述第二表面之间的高度差为3mm至5mm，且所述第三表面与所述第四表面之间的高度差为3mm至5mm；当所述天然裂缝沿所述第一方向贯穿所述岩心第一端和所述第二端的端面且所述天然裂缝的宽度不大于1mm时，所述第一表面与所述第二表面之间的高度差为2mm至3mm，且所述第三表面与所述第四表面之间的高度差为2mm至3mm。
作为一种优选的实施方式，所述第一凸起的外轮廓侧面与所述第一表面一侧的边缘之间形成第一模拟裂缝，且所述第一凸起的外轮廓侧面的形状和所述第一表面一侧的边缘的形状分别与对应侧的所述天然裂缝的内壁面的形状相一致。
作为一种优选的实施方式，所述第二表面上设置有用于与所述岩心的第一端的端面上的纹路相配合的第一凹凸纹路；所述第四表面上设置有用于与所述岩心的第二端的端面上的纹路相配合的第二凹凸纹路。
作为一种优选的实施方式，所述第二凸起的外轮廓侧面与所述第三表面一侧的边缘之间形成第二模拟裂缝，且所述第二凸起的外轮廓侧面的形状和所述第三表面一侧的边缘的形状分别与对应侧的所述天然裂缝的内壁面的形状相一致。
作为一种优选的实施方式，当所述天然裂缝沿所述第一方向贯穿所述岩心第二端的端面，且所述天然裂缝未贯穿所述岩心第一端的端面时；所述第一劈裂件面对所述第二劈裂件的一侧为平面，所述第一顶抵部设置于所述平面上；所述第二劈裂件面对所述第一劈裂件的一侧设置有向外凸出的第二凸起和位于所述第二凸起一侧的第三表面；所述第二凸起具有凸出所述第三表面的第四表面，所述第四表面形成所述第二顶抵部。
作为一种优选的实施方式，当所述天然裂缝沿所述第一方向贯穿所述岩心第二端的端面，且所述天然裂缝未贯穿所述岩心第一端的端面时，所述第三表面与所述第四表面之间的高度差为2mm。
本申请提供的岩心劈裂装置及其劈裂方法的有益效果是：本申请实施方式的岩心劈裂装置及其劈裂方法通过设置第一劈裂件和第二劈裂件，且第一劈裂件上设置有用于与岩心的第一端相抵的第一顶抵部；第二劈裂件上设置有用于与岩心的第二端相抵的第二顶抵部；第二顶抵部与第一顶抵部沿与第一方向相交叉的第二方向错开设置；以及施力装置；使得当施力装置向第一劈裂件和/或第二劈裂件施加作用力时，第一顶抵部能在天然裂缝的一侧推动岩心沿第一方向朝向第二顶抵部移动，如此使得位于天然裂缝一侧的岩心能相对于位于天然裂缝另一侧的岩心沿天然裂缝的延伸方向(即第一方向)滑移，以沿天然裂缝对岩心进行劈裂。因此，本申请实施方式提供了一种能沿天然裂缝对岩心进行劈裂的岩心劈裂装置及其劈裂方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施方式所提供的岩心劈裂装置的整体示意图；
图2是本发明实施方式所提供的第一劈裂件的一种实施方式的俯视图；
图3是图2中所提供的第一劈裂件的侧视图；
图4是本发明实施方式所提供的第二劈裂件的俯视图；
图5是本发明实施方式所提供的第二劈裂件的侧视图；
图6是本发明第一种实施方式所提供的岩心劈裂装置的示意图；
图7是本发明第二种实施方式所提供的岩心劈裂装置的示意图；
图8是本发明实施方式所提供的岩心劈裂方法的流程图。
附图标记说明：
11、第一劈裂件；13、第二劈裂件；15、第一顶抵部；19、第二顶抵部；21、岩心；23、天然裂缝；25、第一端；27、第二端；29、施力装置；31、第一板面；33、第二板面；35、第一盖板；37、第二盖板；39、第三板面；41、第四板面；43、压力传感器；45、第一表面；51、第二表面；53、第三表面；55、第四表面；57、岩心夹持器；59、机架；63、第一凸起；65、第二凸起。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图7。本申请一种实施方式提供的沿天然裂缝劈裂的岩心劈裂装置，其可以包括：第一劈裂件11，其上设置有用于与岩心21的第一端25相抵的第一顶抵部15；其中，所述岩心21具有沿第一方向延伸的天然裂缝23，所述岩心21具有在所述第一方向上相背对的第一端25和第二端27；第二劈裂件13，其上设置有用于与所述岩心21的第二端27相抵的第二顶抵部19；且所述第二顶抵部19与所述第一顶抵部15沿与所述第一方向相交叉的第二方向错开设置；施力装置29，所述施力装置29与所述第一劈裂件11和所述第二劈裂件13相连，所述施力装置29用于向所述第一劈裂件11和/或所述第二劈裂件13施加作用力，以使所述第一顶抵部15能沿第一方向朝向所述第二顶抵部19移动。
从以上技术方案可以看出：本申请实施方式的岩心劈裂装置通过设置第一劈裂件11和第二劈裂件13，且第一劈裂件11上设置有用于与岩心21的第一端25相抵的第一顶抵部15；第二劈裂件13上设置有用于与岩心21的第二端27相抵的第二顶抵部19；第二顶抵部19与第一顶抵部15沿与第一方向相交叉的第二方向错开设置；以及施力装置29；使得当施力装置29向第一劈裂件11和/或第二劈裂件13施加作用力时，第一顶抵部15能在天然裂缝23的一侧推动岩心21沿第一方向朝向第二顶抵部19移动，如此使得位于天然裂缝23一侧的岩心21能相对于位于天然裂缝23另一侧的岩心21沿天然裂缝23的延伸方向(即第一方向)滑移，以沿天然裂缝23对岩心21进行劈裂。
如图2、图3以及图6、图7所示，在本实施方式中，第一劈裂件11整体上呈板状。具体地，第一劈裂件11沿其厚度方向具有相背对的两个板面。该两个板面中的一个板面用于与岩心21的第一端25的端面相接触，以能对岩心21进行劈裂。例如如图6、图7所示，第一劈裂件11的厚度方向为上下方向。该两个板面分别为面向上方的第一板面31和位于第一板面31下方的第二板面33。岩心21位于第二板面33的下方。因此该第二板面33用于与岩心21的第一端25的端面相接触。进一步地，第一板面31上设置有第一盖板35。该第一盖板35用于供操作人员握持。
进一步地，第二板面33上设置有用于与岩心21的第一端25相抵的第一顶抵部15。该第一顶抵部15与岩心21的第一端25相抵，从而能对岩心21的第一端25进行施力。进一步地，由于岩心21的第一端25和第二端27在第一方向上相背对。该第一方向为天然裂缝23的延伸方向。因此，当第一顶抵部15沿第一方向向岩心21的第一端25进行施力时，岩心21上与第一顶抵部15相接触的部份能在第一顶抵部15的作用力下沿天然裂缝23的延伸方向移动。例如如图6所示，天然裂缝23沿岩心21的轴向贯穿岩心21。因此岩心21的第一端25和第二端27在其轴向上相背对。当第一顶抵部15与岩心21第一端25的端面相抵时，能向岩心21施加轴向的作用力，从而使得岩心21上与第一顶抵部15相接触的部份能在第一顶抵部15分作用力下沿轴向移动，也即沿天然裂缝23的延伸方向移动。
在本实施方式中，第二劈裂件13与第一劈裂件11相对间隔设置。例如如图6、图7所示，第二劈裂件13设置于第一劈裂件11的正下方。进一步地，第一顶抵部15设置于第一劈裂件11面对第二劈裂件13的一侧。第二劈裂件13面对第一劈裂件11的一侧设置有第二顶抵部19。该第二顶抵部19用于与岩心21的第二端27相抵。也即岩心21设置于第二劈裂件13与第一劈裂件11之间。且岩心21的第一端25靠近第一劈裂件11，岩心21的第二端27靠近第二劈裂件13。
如图4、图5所示，进一步地，第二劈裂列件整体上呈板状。具体地，第二劈裂件13沿其厚度方向具有相背对的两个板面。该两个板面中的一个板面用于与岩心21的第二端27的端面相接触，以能对岩心21进行劈裂。例如如图6所示，第二劈裂件13的厚度方向为上下方向。该两个板面分别为面向上方的第三板面39和位于第三板面39下方的第四板面41。岩心21位于第三板面39的上方。因此该第三板面39用于与岩心21的第二端27的端面相接触。进一步地，第四板面41的下方设置有第二盖板37。该第二盖板37用于供操作人员握持。
进一步地，第三板面39上设置有用于与岩心21的第二端27相抵的第二顶抵部19。该第二顶抵部19与岩心21的第二端27相抵，从而能对岩心21的第二端27进行施力。进一步地，由于岩心21的第一端25和第二端27在第一方向上相背对。该第一方向为天然裂缝23的延伸方向。因此，当第二顶抵部19沿第一方向向岩心21的第二端27进行施力时，岩心21上与第二顶抵部19相接触的部份能在第二顶抵部19的作用力下沿天然裂缝23的延伸方向移动。例如如图6所示，天然裂缝23沿岩心21的轴向贯穿岩心21。因此岩心21的第一端25和第二端27在其轴向上相背对。当第二顶抵部19与岩心21第二端27的端面相抵时，能向岩心21施加轴向的作用力，从而使得岩心21上与第二顶抵部19相接触的部份能在第二顶抵部19分作用力下沿轴向移动，也即沿天然裂缝23的延伸方向移动。
进一步地，为了能使岩心21在第一顶抵部15和第二顶抵部19的作用力下沿天然裂缝23的延伸方向劈裂，第二顶抵部19与第一顶抵部15在与第一方向相交叉的第二方向上位于岩心21的两侧。例如如图6所示，第一方向为岩心21的轴向。第二方向垂直于岩心21的轴向。也即第二顶抵部19和第一顶抵部15在垂直于岩心21的轴向上位于岩心21的两侧。从而当第一顶抵部15和第二顶抵部19均向岩心21施加轴向的作用力时，第一顶抵部15在岩心21上的施力点与第二顶抵部19在岩心21上的施力点在垂直于岩心21的轴向上错开。进而第一顶抵部15能在天然裂缝23的一侧沿轴向向岩心21施加作用力。第二顶抵部19能在天然裂缝23的另一侧沿轴向向岩心21施加作用力。当第一顶抵部15和作用力和第二顶抵部19的作用力不相等时，岩心21在第一顶抵部15和第二顶抵部19的合力的作用下，将沿轴向劈裂，从而能沿天然裂缝23的劈裂。
如图6、图7所示，在一个实施方式中，第一劈裂件11面对第二劈裂件13的一侧的表面可以为平面，也可以是包含有凸起。且当天然裂缝23沿第一方向贯穿岩心21第二端27的端面，但天然裂缝23未贯穿岩心21第一端25的端面时，第一劈裂件11面对第二劈裂件13的一侧为平面，第一顶抵部15设置于平面上。也即第二板面33为平面。第一顶抵部15为该平面的一部分。而当天然裂缝23沿第一方向贯穿岩心21第一端25和第二端27的端面时，第一劈裂件11面对第二劈裂件13的一侧设置有向外凸出的第一凸起63和位于第一凸起63一侧的第一表面45。第一凸起63具有凸出第一表面45的第二表面51。第二表面51形成第一顶抵部15。
如图6所示，当天然裂缝23沿第一方向贯穿岩心21第一端25和第二端27的端面时，第二板面33包括向下凸出的第一部分和位于第一部分一侧的第二部分。该第一部分形成第一凸起63。该第二部分为向下的第一表面45。如图2、图3所示，进一步地，也即第二表面51和第一表面45之间具有高度差。从而当第二表面51与岩心21的第一端25的端面相抵时，第一表面45与岩心21的第一端25的端面之间具有间隙。如此使得当第二表面51向岩心21的第一端25施加作用力时，岩心21沿天然裂缝23劈裂，从而能使岩心21在与所述第一方向相交叉的第二方向上位于天然裂缝23一侧的部分能相对于在与所述第一方向相交叉的第二方向上位于天然裂缝23另一侧的部分移动，也即岩心21上与第二表面51相面对的部分能相对于岩心21上与第一表面45相面对的部分移动，以对岩心21进行劈裂。
如图7所示，进一步地，第二劈裂件13面对第一劈裂件11的一侧设置有向外凸出的第二凸起65和位于第二凸起65一侧的第三表面53；第二凸起65具有凸出第三表面53的第四表面55，第四表面55形成第二顶抵部19。如图7所示，第三板面39包括向上凸出的第三部分和位于第三部分一侧的第四部分。该第三部分形成第二凸起65。该第三部分为向上的第三表面53。如图4、图5所示，进一步地，也即第三表面53和第四表面55之间具有高度差。从而当第三表面53与岩心21的第二端27的端面相抵时，第四表面55与岩心21的第二端27的端面之间具有间隙。如此使得当第三表面53向岩心21的第二端27施加作用力时，岩心21沿天然裂缝23劈裂，从而能使岩心21在与所述第一方向相交叉的第二方向上位于天然裂缝23一侧的部分能相对于在与所述第一方向相交叉的第二方向上位于天然裂缝23另一侧的部分移动，也即岩心21上与第三表面53相面对的部分能相对于岩心21上与第四表面55相面对的部分移动，以对岩心21进行劈裂。
进一步地，为了既能增大第二表面51与岩心21的第一端25的端面之间的接触面积，又能避免第二表面51延伸至岩心21上与第二表面51相面对的部分，以致给岩心21上与第二表面51相面对的部分相对于岩心21上与第一表面45相面对的部分的移动造成阻碍；第一凸起63的外轮廓侧面与第一表面45一侧的边缘之间形成第一模拟裂缝。且第一凸起63的外轮廓侧面的形状和第一表面45一侧的边缘的形状分别与对应侧的天然裂缝23的内壁面的形状相一致。也即第一模拟裂缝的形态与天然裂缝23从岩心21的第一端25的端面侧所观察到的形态相一致。从而第一模拟裂缝能与天然裂缝23相连通。
进一步地，为了能使第二表面51与岩心21第一端25的端面贴合紧密，第二表面51上设置有用于与岩心21的第一端25的端面上的纹路相配合的第一凹凸纹路。该相配合可以是第一凹凸纹路的形态与岩心21的第一端25的端面上的纹路相一致。从而第一凹凸纹路上凸起的部分能伸入岩心21的第一端25的端面上的纹路的凹陷的部分。
进一步地，为了既能增大第三表面53与岩心21的第二端27的端面之间的接触面积，又能避免第三表面53延伸至岩心21上与第四表面55相面对的部分，以致给岩心21上与第三表面53相面对的部分相对于岩心21上与第四表面55相面对的部分的移动造成阻碍；第二凸起65的外轮廓侧面与第三表面53一侧的边缘之间形成第二模拟裂缝，第二模拟裂缝用于与天然裂缝23相连通，且第二凸起65的外轮廓侧面的形状和第三表面53一侧的边缘的形状分别与对应侧的天然裂缝23的内壁面的形状相一致。
进一步地，为了能使第四表面55与岩心21第二端27的端面贴合紧密，第四表面55上设置有用于与岩心21的第二端27的端面上的纹路相配合的第二凹凸纹路。该相配合可以是第二凹凸纹路的形态与岩心21的第二端27的端面上的纹路相一致。从而第二凹凸纹路上凸起的部分能伸入岩心21的第二端27的端面上的纹路的凹陷的部分。
在本实施方式中，施力装置29与第一劈裂件11和/或第二劈裂件13相连。也即，该施力装置29可以仅仅与第一劈裂件11相连。该施力装置29也可以仅仅与第二劈裂件13相连。该施力装置29还可以既与第一劈裂件11相连，又与第二劈裂件13相连。该施力装置29用于向第一劈裂件11和/或第二劈裂件13施加作用力，以使第一顶抵部15能沿第一方向朝向第二顶抵部19移动。也即施力装置29可以仅仅向第一劈裂件11施加作用力。该施力装置29也可以仅仅向第二劈裂件13施加作用力。该施力装置29还可以既向第一劈裂件11施加作用力，又向第二劈裂件13施加作用力。优选地，施力装置29为液压机。该液压机仅仅与第二劈裂件13相连。第一劈裂件11固定于机架59上。该液压机仅仅向第二劈裂件13施加液压力，从而使得第二顶抵部19能沿第一方向朝向第一顶抵部15移动，进而使得岩心21上面对第二顶抵部19的部分相对于岩心21上面对第一顶抵部15的部分滑动，以沿天然裂缝23对岩心21进行劈裂。
如图8所示，本申请实施方式还提供一种利用上述的岩心劈裂装置的劈裂方法，其包括：步骤S11：将岩心21的第一端25与第一顶抵部15相抵；并将岩心21的第二端27与第二顶抵部19相抵；步骤S13：通过施力装置29向第一劈裂件11和/或第二劈裂件13施加作用力，以使第一顶抵部15能沿第一方向朝向第二顶抵部19移动。
在一个实施方式中，在步骤S11和步骤S13之间，还包括：通过岩心21夹持器夹持岩心21，并通过岩心21夹持器向岩心21施加围压。从而能模拟地层中岩心21的真实情况。
在一个实施方式中，当天然裂缝23沿第一方向贯穿岩心21第一端25和第二端27的端面时，第一劈裂件11面对第二劈裂件13的一侧设置有向外凸出的第一凸起63和位于第一凸起63一侧的第一表面45；第一凸起63具有凸出第一表面45的第二表面51，第二表面51形成第一顶抵部15；第二劈裂件13面对第一劈裂件11的一侧设置有向外凸出的第二凸起65和位于第二凸起65一侧的第三表面53；第二凸起65具有凸出第三表面53的第四表面55，第四表面55形成第二顶抵部19。
也即，如图6所示，当天然裂缝23贯穿岩心21的第一端25和第二端27的端面时，第一劈裂件11的第二板面33上设置有第一凸起63；第二劈裂件13的第三板面39上设置有第二凸起65，岩心21的第一端25的端面与第二表面51相抵；岩心21的第二端27的端面与第四表面55相抵。同时岩心21的第一端25的端面与第一表面45之间存在间隙；岩心21的第二端27的端面与第三表面53之间存在间隙。
在一个实施方式中，当天然裂缝23沿第一方向贯穿岩心21第二端27的端面，且天然裂缝23未贯穿岩心21第一端25的端面时；第一劈裂件11面对第二劈裂件13的一侧为平面，第一顶抵部15设置于平面上；第二劈裂件13面对第一劈裂件11的一侧设置有向外凸出的第二凸起65和位于第二凸起65一侧的第三表面53；第二凸起65具有凸出第三表面53的第四表面55，第四表面55形成第二顶抵部19。
也即，如图7所示，当天然裂缝23贯穿岩心21仅仅贯穿第二端27的端面时，第一劈裂件11的第二板面33为平面；第二劈裂件13的第三板面39上设置有第二凸起65，岩心21的第一端25的端面与平面相抵；岩心21的第二端27的端面与第四表面55相抵。同时岩心21的第一端25的端面与平面之间不存在间隙；岩心21的第二端27的端面与第三表面53之间存在间隙。
进一步地，当天然裂缝23沿第一方向贯穿岩心21第一端25和第二端27的端面且天然裂缝23的宽度大于1mm时，第一表面45与第二表面51之间的高度差为3mm至5mm，且第三表面53与第四表面55之间的高度差为3mm至5mm。也即当天然裂缝23沿第一方向贯穿岩心21第一端25和第二端27的端面且天然裂缝23的宽度大于1mm时，岩心21上面对第二顶抵部19的部分相对于岩心21上面对第一顶抵部15的部分滑动距离为3mm至5mm。当岩心21劈裂完成后，岩心21的第一端25的端面与第一表面45的间隙消失；岩心21的第二端27的端面与第三表面53之间的间隙消失。该天然裂缝23的宽度可以是天然裂缝23沿岩心21径向方向的宽度。
进一步地，当天然裂缝23沿第一方向贯穿岩心21第一端25和第二端27的端面且天然裂缝23的宽度不大于1mm时，第一表面45与第二表面51之间的高度差为2mm至3mm，且第三表面53与第四表面55之间的高度差为2mm至3mm。也即当天然裂缝23沿第一方向贯穿岩心21第一端25和第二端27的端面且天然裂缝23的宽度不大于1mm时，岩心21上面对第二顶抵部19的部分相对于岩心21上面对第一顶抵部15的部分滑动距离为2mm至3mm。当岩心21劈裂完成后，岩心21的第一端25的端面与第一表面45的间隙消失；岩心21的第二端27的端面与第三表面53之间的间隙消失。该天然裂缝23的宽度可以是天然裂缝23沿岩心21径向方向的宽度。
进一步地，当天然裂缝23沿第一方向贯穿岩心21第二端27的端面，且天然裂缝23未贯穿岩心21第一端25的端面时，第三表面53与第四表面55之间的高度差为2mm。也即当天然裂缝23沿第一方向贯穿岩心21第二端27的端面，且天然裂缝23未贯穿岩心21第一端25的端面时，岩心21上面对第二顶抵部19的部分相对于岩心21上面对第一顶抵部15的部分滑动距离为2mm。当岩心21劈裂完成后，岩心21的第二端27的端面与第三表面53之间的间隙消失。
在一个实施方式中，当天然裂缝23沿第一方向贯穿岩心21第一端25和第二端27的端面且天然裂缝23的宽度大于1mm时，液压机以3.0x10-5mm/s至5.0x10-5mm/s的速率向第一劈裂件11和/或第二劈裂件13施加压力。
在一个实施方式中，当天然裂缝23沿第一方向贯穿岩心21第一端25和第二端27的端面且天然裂缝23的宽度不大于1mm时，液压机以2.0x10-5mm/s至3.0x10-5mm/s的速率向第一劈裂件11和/或第二劈裂件13施加压力。
在一个实施方式中，当天然裂缝23沿第一方向贯穿岩心21第二端27的端面，且天然裂缝23未贯穿岩心21第一端25的端面时，液压机以1.0x10-5mm/s的速率向第一劈裂件11和/或第二劈裂件13施加压力；其中，施力装置29为液压机。
进一步地，施力装置29上连接有压力传感器43。该压力传感器用于在施力装置29向第二顶抵部加载压力时测量实时压力。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。
Claims (13)
1.一种沿天然裂缝劈裂的岩心劈裂装置，其特征在于，包括：
第一劈裂件，其上设置有用于与岩心的第一端相抵的第一顶抵部；其中，所述岩心具有沿第一方向延伸的天然裂缝，所述岩心具有在所述第一方向上相背对的第一端和第二端；
第二劈裂件，其上设置有用于与所述岩心的第二端相抵的第二顶抵部；且所述第二顶抵部与所述第一顶抵部在与所述第一方向相交叉的第二方向上位于所述岩心的两侧；
施力装置，所述施力装置与所述第一劈裂件和/或所述第二劈裂件相连，所述施力装置用于向所述第一劈裂件和/或所述第二劈裂件施加作用力，以使所述第一顶抵部能沿第一方向朝向所述第二顶抵部移动。
2.根据权利要求1所述的岩心劈裂装置，其特征在于：所述第一劈裂件和所述第二劈裂件相对间隔设置，所述第一顶抵部设置于所述第一劈裂件面对所述第二劈裂件的一侧；所述第二顶抵部设置于所述第二劈裂件面对所述第一劈裂件的一侧。
3.根据权利要求1所述的岩心劈裂装置，其特征在于：所述第一劈裂件面对所述第二劈裂件的一侧为平面，所述第一顶抵部设置于所述平面上；
或者；
所述第一劈裂件面对第二劈裂件的一侧设置有向外凸出的第一凸起和位于所述第一凸起一侧的第一表面；所述第一凸起具有凸出所述第一表面的第二表面，所述第二表面形成所述第一顶抵部。
4.根据权利要求1所述的岩心劈裂装置，其特征在于：所述第二劈裂件面对所述第一劈裂件的一侧设置有向外凸出的第二凸起和位于所述第二凸起一侧的第三表面；所述第二凸起具有凸出所述第三表面的第四表面，所述第四表面形成所述第二顶抵部。
5.一种利用权利要求1所述的岩心劈裂装置的劈裂方法，其特征在于，其包括：
将岩心的第一端与第一顶抵部相抵；并将岩心的第二端与第二顶抵部相抵；
通过施力装置向所述第一劈裂件和/或所述第二劈裂件施加作用力，以使所述第一顶抵部能沿第一方向朝向所述第二顶抵部移动。
6.根据权利要求5所述的劈裂方法，其特征在于：在步骤将岩心的第一端与第一顶抵部相抵；以及步骤通过施力装置向所述第一劈裂件和/或所述第二劈裂件施加作用力之间，还包括：
通过岩心夹持器夹持所述岩心，并通过岩心夹持器向所述岩心施加围压。
7.根据权利要求5所述的劈裂方法，其特征在于：当所述天然裂缝沿所述第一方向贯穿所述岩心第一端和所述第二端的端面时，所述第一劈裂件面对第二劈裂件的一侧设置有向外凸出的第一凸起和位于所述第一凸起一侧的第一表面；所述第一凸起具有凸出所述第一表面的第二表面，所述第二表面形成所述第一顶抵部；所述第二劈裂件面对所述第一劈裂件的一侧设置有向外凸出的第二凸起和位于所述第二凸起一侧的第三表面；所述第二凸起具有凸出所述第三表面的第四表面，所述第四表面形成所述第二顶抵部。
8.根据权利要求7所述的劈裂方法，其特征在于：当所述天然裂缝沿所述第一方向贯穿所述岩心第一端和所述第二端的端面且所述天然裂缝的宽度大于1mm时，所述第一表面与所述第二表面之间的高度差为3mm至5mm，且所述第三表面与所述第四表面之间的高度差为3mm至5mm；当所述天然裂缝沿所述第一方向贯穿所述岩心第一端和所述第二端的端面且所述天然裂缝的宽度不大于1mm时，所述第一表面与所述第二表面之间的高度差为2mm至3mm，且所述第三表面与所述第四表面之间的高度差为2mm至3mm。
9.根据权利要求7所述的劈裂方法，其特征在于：所述第一凸起的外轮廓侧面与所述第一表面一侧的边缘之间形成第一模拟裂缝，且所述第一凸起的外轮廓侧面的形状和所述第一表面一侧的边缘的形状分别与对应侧的所述天然裂缝的内壁面的形状相一致。
10.根据权利要求7所述的劈裂方法，其特征在于：所述第二表面上设置有用于与所述岩心的第一端的端面上的纹路相配合的第一凹凸纹路；所述第四表面上设置有用于与所述岩心的第二端的端面上的纹路相配合的第二凹凸纹路。
11.根据权利要求7所述的劈裂方法，其特征在于：所述第二凸起的外轮廓侧面与所述第三表面一侧的边缘之间形成第二模拟裂缝，且所述第二凸起的外轮廓侧面的形状和所述第三表面一侧的边缘的形状分别与对应侧的所述天然裂缝的内壁面的形状相一致。
12.根据权利要求5所述的劈裂方法，其特征在于：当所述天然裂缝沿所述第一方向贯穿所述岩心第二端的端面，且所述天然裂缝未贯穿所述岩心第一端的端面时；所述第一劈裂件面对所述第二劈裂件的一侧为平面，所述第一顶抵部设置于所述平面上；所述第二劈裂件面对所述第一劈裂件的一侧设置有向外凸出的第二凸起和位于所述第二凸起一侧的第三表面；所述第二凸起具有凸出所述第三表面的第四表面，所述第四表面形成所述第二顶抵部。
13.根据权利要求12所述的劈裂方法，其特征在于：当所述天然裂缝沿所述第一方向贯穿所述岩心第二端的端面，且所述天然裂缝未贯穿所述岩心第一端的端面时，所述第三表面与所述第四表面之间的高度差为2mm。
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