CN111413175A - 一种裂缝特征可控的岩心造缝装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及岩心人工造缝试验技术领域,公开了一种裂缝特征可控的岩心造缝装置及方法。该装置从上到下依次设置有上板、压紧板、移动板、多角度劈刀、两个滑动台、旋转定位板和底板。利用本发明所述的岩心造缝装置及方法可以使岩心得到与现场情况更为相符的裂缝特征,可实现岩心中偏心缝、分支缝、径向缝和角度缝的制作,该造缝装置功能多样,操作简单。
Description
技术领域
本发明涉及岩心人工造缝试验技术领域,具体涉及一种裂缝特征可控的岩心造缝装置及方法。
背景技术
常规油气资源开采难度相对较小,但其资源量只占了全球资源总量的20%,而致密油、致密气、页岩油、页岩气等非常规油气资源占资源总量的80%。近年来我国常规油气资源稳产上产难度逐渐加大,同时伴随着非常规油气资源的新增探明储量屡创新高,后者逐渐成为开发重点。非常规油气藏通常具有较差的储层物性,流体渗流经过的孔喉细小,油气流体流动难度大。因此,需要进行储层改造,在含油气储层中创造裂缝网络,增加油气的渗流通道,减小流动距离,进而增加产量。水力压裂是储层改造的主要手段之一。针对物性较差的储层,在钻井后向储层注入大量的流体,在目标储层中形成人工裂缝,进而扩大了渗流通道,可有效提高油气产量。在真实地层中,经过水力压裂形成的裂缝会在应力突变处形成分支裂缝,裂缝延展方向也具有瞬变性。同时,裂缝具有一定的空间交联性等特性。针对这方面的室内实验模拟,通常采用人工造缝方式制作裂缝岩心模型,进而模拟水力压裂后储层中形成的基质裂缝双重介质形态。1978年,经国际岩石力学学会推荐,巴西圆盘劈裂试验成为测定岩石抗拉强度的间接方法,该方法也常被用于岩石劈裂。国内许多专利已经公开了一些岩心造缝装置,其中很多借鉴了巴西圆盘劈裂的方法和装置,可以在岩心中制成平行于轴向的单缝和径向缝。由于实验装置的设计没有考虑地下裂缝的形态模拟,实验方法未涉及岩石试样裂缝的多种复杂特征,不能模拟水力压裂在储层中形成的复杂裂缝。而具有分支性、裂缝走向瞬变性和空间交联性的裂缝特征,是作为研究储层基质裂缝双重介质模型的重要参数,在压裂液滤失性能、导流能力、压裂液返排机制研究以及动态渗吸评价等方面均具有重要的应用价值。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的实验装置的设计没有考虑地下裂缝的形态模拟,实验方法未涉及岩石试样裂缝的多种复杂特征,不能模拟水力压裂在储层中形成的复杂裂缝的问题,提供一种裂缝特征可控的岩心造缝装置及方法,利用该造缝装置及方法可以使岩心得到与现场情况更为相符的裂缝特征,可实现岩心中偏心缝、分支缝、径向缝以及角度缝的制作,该造缝装置功能多样,操作简单。
为了实现上述目的,本发明一方面提供了一种裂缝特征可控的岩心造缝装置,该装置从上到下依次设置有上板、压紧板、移动板、多角度劈刀、两个滑动台、旋转定位板和底板,其中,所述上板中部设置有圆孔,岩心造缝时,所述圆孔用于放置对所述多角度劈刀施加压力的液压缸;所述上板和所述压紧板通过第一连接板固定连接;所述压紧板和所述移动板通过第二连接板固定连接;两个滑动台对称设置于装置垂直中线处,所述滑动台上端的两侧各设置一个弹簧销,所述滑动台的两侧对称设置有两个手轮,且所述手轮设置于所述弹簧销和所述旋转定位板之间;所述手轮通过第三连接板与所述滑动台和所述旋转定位板连接;所述旋转定位板和所述底板上设置有多个相同的孔洞,用于所述旋转定位板旋转时进行定位;所述装置的两侧设置有贯穿所述上板、所述移动板和所述底板的导轨,所述上板和所述底板固定在所述导轨上,所述移动板在所述导轨上上下移动。
优选地,所述移动板的上表面和下表面设置有直线轴承,所述移动板通过所述直线轴承在所述导轨上上下移动。
优选地,所述多角度劈刀尖角的角度范围为15-150°
优选地,所述多角度劈刀安装于装置垂直中线处,且可拆卸的安装于所述移动板上。
优选地,所述滑动台的长度为150-250mm,宽度为115-185mm。
优选地,所述滑动台的下表面设置有丝杠,所述丝杠用以调节所述滑动台的运动。
优选地,两个滑动台在装置垂直中线处分别设置一个凹槽,岩心造缝时,将两个矩形线接触支撑体放置在两个凹槽内。
优选地,所述矩形线接触支撑体的高度比所述凹槽的高度高0-1cm。
优选地,所述旋转定位板和所述底板上设置的孔洞的个数为36-180个。
优选地,每个弹簧销上均设置有一个弹簧销固定板。
优选地,在装置的一侧垂直设置有标尺,且所述标尺固定在所述上板和所述底板上。
优选地,该装置对岩心造缝的种类包括轴向偏心缝、轴向分支缝、径向缝和角度逢。
本发明另一方面提供了一种裂缝特征可控的岩心造缝方法,该方法使用前文所述的装置实施,包括以下步骤:
(1)造轴向偏心缝:装置组装完成后,将两个矩形线接触支撑体放置在两个凹槽内,根据所需轴向偏心缝的角度,非对称旋转两个手轮,使两个滑动台非对称移动,然后将岩心平行矩形线接触支撑体放置于两个矩形线接触支撑体中部,用弹簧销对岩心进行固定,最后将液压缸放置于圆孔中对多角度劈刀施加压力,使多角度劈刀移动到岩心处对岩心造轴向偏心缝;
(2)造轴向分支缝:装置组装完成后,将两个矩形线接触支撑体放置在两个凹槽内,根据岩心尺寸,对称旋转两个手轮,使两个滑动台对称移动,然后将岩心平行矩形线接触支撑体放置于两个矩形线接触支撑体中部,用弹簧销对岩心进行固定,最后将液压缸放置于圆孔中对多角度劈刀施加压力,使多角度劈刀移动到岩心处对岩心造轴向分支缝;
(3)造径向缝:装置组装完成后,将两个矩形线接触支撑体放置在两个凹槽内后,将旋转定位板相对于底板顺时针旋转90°,固定旋转定位板和底板,根据岩心尺寸,对称旋转两个手轮,使两个滑动台对称移动,然后将岩心平行矩形线接触支撑体放置于两个矩形线接触支撑体中部,最后将液压缸放置于圆孔中对多角度劈刀施加压力,使多角度劈刀移动到岩心处对岩心造径向缝;
(4)造角度缝:装置组装完成后,将两个矩形线接触支撑体放置在两个凹槽内后,根据所需的偏转角度,将旋转定位板相对于底板顺时针旋转到相应的偏转角度,固定旋转定位板和底板,根据岩心尺寸,对称旋转两个手轮,使两个滑动台对称移动,然后将岩心平行矩形线接触支撑体放置于两个矩形线接触支撑体中部,最后将液压缸放置于圆孔中对多角度劈刀施加压力,使多角度劈刀移动到岩心处对岩心造角度缝。
本发明所述的装置,通过设置多角度劈刀4,可以适应不同岩性岩心的劈裂需求,且多角度劈刀4可以随着移动板3上下移动到需要的位置对岩心造缝;所述滑动台5的两侧设置有两个手轮12,通过旋转手轮12可以使滑动台5对称或非对称移动,且滑动台5的下表面设置有丝杠,可以调节滑动台5的运动,实现造轴向偏心缝或轴向分支缝;所述旋转定位板6和所述底板7上设置孔洞,当所述旋转定位板6旋转时,可以通过孔洞定位,定角度的制作径向缝和角度缝;滑动台5上端的两侧各设置一个弹簧销11和弹簧销固定板17,当岩心放置在矩形线接触支撑体上后,可以对岩心进行固定,防止打滑;装置的两侧设置有贯穿上板1、移动板3和底板7的导轨14,将装置连接成一个整体,可以使装置更加稳定,防止造缝时装置晃动,影响造缝的精准性;装置的一侧垂直设置有标尺18,可以观察和记录多角度劈刀4移动的距离;矩形线接触支撑体与滑动台5设置为独立的两部分,便于使用过程中矩形线接触支撑体棱角破损时容易更换,相对于更换整套仪器,更换矩形线接触支撑体的成本极低。
利用本发明所述的岩心造缝装置及方法可以使岩心得到与现场情况更为相符的裂缝特征,可实现岩心中偏心缝、分支缝、径向缝和角度缝的制作,该造缝装置功能多样,操作简单。
附图说明
图1是本发明所述装置的主视图;
图2是本发明所述装置的侧视图;
图3是本发明所述装置的立体图;
图4是本发明实施例1中所造的轴向偏心缝示意图;
图5是本发明实施例2中所造的轴向分支缝示意图;
图6是本发明实施例3中所造的径向缝示意图;
图7是本发明实施例4中所造的角度缝示意图。
附图标记说明
1上板;2压紧板;3移动板;4多角度劈刀;5滑动台;6旋转定位板;7底板;8圆孔;9第一连接板;10第二连接板;11弹簧销;12手轮;13第三连接板;14导轨;15直线轴承;16矩形线接触支撑体;17弹簧销固定板;18标尺。
A1轴向偏心缝的裂缝;B1轴向偏心缝的直径;A2、A3、A4轴向分支缝的裂缝;A5径向缝的裂缝;A6角度缝的裂缝。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明所述的裂缝特征可控的岩心造缝装置,该装置从上到下依次设置有上板1、压紧板2、移动板3、多角度劈刀4、两个滑动台5、旋转定位板6和底板7,其中,所述上板1中部设置有圆孔8,岩心造缝时,所述圆孔8用于放置对所述多角度劈刀4施加压力的液压缸;所述上板1和所述压紧板2通过第一连接板9固定连接;所述压紧板2和所述移动板3通过第二连接板10固定连接;两个滑动台5对称设置于装置垂直中线处,所述滑动台5上端的两侧各设置一个弹簧销11,所述滑动台5的两侧对称设置有两个手轮12,且所述手轮12设置于所述弹簧销11和所述旋转定位板6之间;所述手轮12通过第三连接板13与所述滑动台5和所述旋转定位板6连接;所述旋转定位板6和所述底板7上设置有多个相同的孔洞,用于所述旋转定位板6旋转时进行定位;所述装置的两侧设置有贯穿所述上板1、所述移动板3和所述底板7的导轨14,所述上板1和所述底板7固定在所述导轨14上,所述移动板3在所述导轨14上上下移动。
在本发明所述的装置中,所述移动板3的上表面和下表面设置有直线轴承15,所述移动板3通过所述直线轴承15在所述导轨14上上下移动。岩心造缝时,液压缸放置于所述圆孔8中对所述多角度劈刀4施加压力,所述移动板3通过在所述导轨14上上下移动带动所述多角度劈刀4上下移动,使所述多角度劈刀4移动到适当的位置对岩心造缝。
在本发明所述的装置中,为了适应不同岩性岩心的劈裂需求,劈刀需要设置为多角度劈刀,且多角度劈刀的角度范围根据实际造缝需求进行调整。所述多角度劈刀尖角4的角度范围为15-150°;优选地,所述多角度劈刀尖角4的角度范围为30-135°;更为优选地,所述多角度劈刀尖角4的角度范围为45-120°。
在具体实施方式中,所述多角度劈刀4安装于装置垂直中线处,且可拆卸的安装于所述移动板3上。当所述多角度劈刀4磨损或需要更换时,可以随时拆卸,便于更换或维护。
在本发明所述的装置中,为了适应不同尺寸的岩心的造缝需求,滑动台的长度要合适。所述滑动台5的长度为150-250mm,宽度为115-185mm;优选地,所述滑动台5的长度为180-220mm,宽度为130-165mm;更为优选地,所述滑动台5的长度为200mm,宽度为150mm。
所述滑动台5的下表面设置有丝杠,所述丝杠用以调节所述滑动台5的运动。所述丝杠的调节范围较大,能适应不同尺寸的岩心的造缝需求。
在本发明所述的装置中,两个滑动台5在装置垂直中线处分别设置一个凹槽,岩心造缝时,将两个矩形线接触支撑体16放置在两个凹槽内。将矩形线接触支撑体16与滑动台5设置为独立的两部分,便于使用过程中矩形线接触支撑16棱角破损时容易更换,相对于更换整套仪器,更换矩形线接触支撑体16的成本极低。
所述矩形线接触支撑体16的宽度与滑动台5上设置的凹槽匹配,高度比凹槽高度略高,以弥补岩心放置时造成高度下陷。所述矩形线接触支撑体16的高度可以根据岩心的不同尺寸进行调整。所述矩形线接触支撑体16的高度比所述凹槽的高度高0-1cm;具体地,例如可以为0cm、0.2cm、0.4cm、0.6cm、0.8cm或1cm;优选情况下,所述矩形线接触支撑体16的高度比所述凹槽的高度高0.4cm。
在本发明所述的装置中,为了使所述旋转定位板6旋转后,所述旋转定位板6和所述底板7之间能够精确定位,便于实现对岩心径向逢和角度缝的制作,同时又不使装置过于复杂,所述旋转定位板6和所述底板7上的孔洞个数不能太多也不能太少。所述旋转定位板6和所述底板7上设置的孔洞的个数为36-180个;具体地,例如可以为36个、72个、108个、144个、180个以及这些点值中任意两个所构成的范围中的任意值;优选情况下,所述旋转定位板6和所述底板7上设置的孔洞的个数为36-72个。
在本发明所述的装置中,每个弹簧销11上均设置有一个弹簧销固定板17,防止进行岩心造缝时打滑。
在本发明所述的装置中,在装置的一侧垂直设置有标尺18,且所述标尺18固定在所述上板1和所述底板7上,便于记录多角度劈刀4移动的距离。
本发明所述的装置,造缝功能多样,可以对岩心造出不同类型的裂缝。在优选实施方式中,该装置对岩心造缝的种类包括轴向偏心缝、轴向分支缝、径向缝和角度逢。
本发明所述的装置,通过设置多角度劈刀4,可以适应不同岩性岩心的劈裂需求,且多角度劈刀4可以随着移动板3上下移动到需要的位置对岩心造缝;所述滑动台5的两侧设置有两个手轮12,通过旋转手轮12可以使滑动台5对称或非对称移动,且滑动台5的下表面设置有丝杠,可以调节滑动台5的运动,实现造轴向偏心缝或轴向分支缝;所述旋转定位板6和所述底板7上设置孔洞,当所述旋转定位板6旋转时,可以通过孔洞定位,定角度的制作径向缝和角度缝;滑动台5上端的两侧各设置一个弹簧销11和弹簧销固定板17,当岩心放置在矩形线接触支撑体16上后,可以对岩心进行固定,防止打滑;装置的两侧设置有贯穿上板1、移动板3和底板7的导轨14,将装置连接成一个整体,可以使装置更加稳定,防止造缝时装置晃动,影响造缝的精准性;装置的一侧垂直设置有标尺18,可以观察和记录多角度劈刀4移动的距离。
本发明所述的裂缝特征可控的岩心造缝方法,使用前文所述的装置实施,包括以下步骤:
(1)造轴向偏心缝:装置组装完成后,将两个矩形线接触支撑体16放置在两个凹槽内,根据所需轴向偏心缝的角度,非对称旋转两个手轮12,使两个滑动台5非对称移动,然后将岩心平行矩形线接触支撑体16放置于两个矩形线接触支撑体16中部,用弹簧销11对岩心进行固定,最后将液压缸放置于圆孔8中对多角度劈刀4施加压力,使多角度劈刀4移动到岩心处对岩心造轴向偏心缝;
(2)造轴向分支缝:装置组装完成后,将两个矩形线接触支撑体16放置在两个凹槽内,根据岩心尺寸,对称旋转两个手轮12,使两个滑动台5对称移动,然后将岩心平行矩形线接触支撑体16放置于两个矩形线接触支撑体16中部,用弹簧销11对岩心进行固定,最后将液压缸放置于圆孔8中对多角度劈刀4施加压力,使多角度劈刀4移动到岩心处对岩心造轴向分支缝;
(3)造径向缝:装置组装完成后,将两个矩形线接触支撑体16放置在两个凹槽内后,将旋转定位板6相对于底板7顺时针旋转90°,固定旋转定位板6和底板7,根据岩心尺寸,对称旋转两个手轮12,使两个滑动台5对称移动,然后将岩心平行矩形线接触支撑体16放置于两个矩形线接触支撑体16中部,用弹簧销11对岩心进行固定,最后将液压缸放置于圆孔8中对多角度劈刀4施加压力,使多角度劈刀4移动到岩心处对岩心造径向缝;
(4)造角度缝:装置组装完成后,将两个矩形线接触支撑体16放置在两个凹槽内后,根据所需的偏转角度,将旋转定位板6相对于底板7顺时针旋转到相应的偏转角度,固定旋转定位板6和底板7,根据岩心尺寸,对称旋转两个手轮12,使两个滑动台5对称移动,然后将岩心平行矩形线接触支撑体16放置于两个矩形线接触支撑体16中部,用弹簧销11对岩心进行固定,最后将液压缸放置于圆孔8中对多角度劈刀4施加压力,使多角度劈刀4移动到岩心处对岩心造角度缝。
与现有技术相比,本发明所述的裂缝特征可控的岩心造缝装置及方法具有以下优势:
1)改变了现有的一块岩心上只能造一条缝的现状,分支缝、偏心缝等复杂缝的制作高度还原了现场的实际情况,为实验带来了更为准确的数据。
2)本发明采用的多角度劈刀的角度范围为15°-150°,且多角度劈刀与移动板之间可进行拆卸组装,适应了不同岩性岩心的劈裂需求。
3)本发明所用的矩形线接触支撑体与滑动台分为两部分,使用过程中矩形线接触支撑体棱角破损时容易更换,相对于整套仪器,成本极低。
4)本发明中旋转定位板与底板之间通过孔洞进行旋转定位,可以定角度的制作岩心轴向与径向有一定夹角的角度缝。
5)本发明滑动台长度以及丝杠可调节范围较大,可适应不同尺寸的岩心的造缝需求。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述,但本发明的保护范围并不仅限于此。
以下实施例在以下裂缝特征可控的岩心造缝装置中实施:
该装置从上到下依次设置有上板1、压紧板2、移动板3、多角度劈刀4、两个滑动台5、旋转定位板6和底板7,其中,所述上板1中部设置有圆孔8,岩心造缝时,所述圆孔8用于放置对所述多角度劈刀4施加压力的液压缸;所述上板1和所述压紧板2通过第一连接板9固定连接;所述压紧板2和所述移动板3通过第二连接板10固定连接;两个滑动台5对称设置于装置垂直中线处,所述滑动台5上端的两侧各设置一个弹簧销11,所述滑动台5的两侧对称设置有两个手轮12,且所述手轮12设置于所述弹簧销11和所述旋转定位板6之间;所述手轮12和所述滑动台5通过第三连接板13与所述旋转定位板6连接;所述旋转定位板6和所述底板7上设置有多个相同的孔洞,用于所述旋转定位板6旋转时进行定位;所述装置的两侧设置有贯穿所述上板1、所述移动板3和所述底板7的导轨14,所述上板1和所述底板7固定在所述导轨14上,所述移动板3可以在所述导轨14上上下移动。
实施例1
本实施例用于说明造轴向偏心缝。
装置组装完成后,将两个矩形线接触支撑体16放置在两个凹槽内,所述矩形线接触支撑体16的高度比所述凹槽的高度高0.2cm,根据所需轴向偏心缝的角度(40°),非对称旋转两个手轮12,使两个滑动台5非对称移动,所述滑动台5的长度为200mm,宽度为185mm,然后将岩心平行矩形线接触支撑体16放置于两个矩形线接触支撑体16中部,此时岩心依靠两个矩形线接触支撑体16靠装置内部的两条棱与岩心进行线接触,且岩心中心与装置中心不重合,用弹簧销11对岩心进行固定,最后将液压缸放置于圆孔8中对多角度劈刀4施加压力,使多角度劈刀4移动到岩心处对岩心造轴向偏心缝,所述多角度劈刀4的角度范围为15°-150°,记录多角度劈刀4移动的距离,所造的轴向偏心缝如图4所示。
实施例2
本实施例用于说明造轴向分支缝。
装置组装完成后,将两个矩形线接触支撑体16放置在两个凹槽内,所述矩形线接触支撑体16的高度比所述凹槽的高度高0.4cm,根据岩心尺寸(直径为2.5cm,长度为5cm),对称旋转两个手轮12,使两个滑动台5对称移动,所述滑动台5的长度为150mm,宽度为115mm,然后将岩心平行矩形线接触支撑体16放置于两个矩形线接触支撑体16中部,此时岩心依靠两个矩形线接触支撑体16靠装置内部的两条棱与岩心进行线接触,且岩心中心与装置中心重合,用弹簧销11对岩心进行固定,最后将液压缸放置于圆孔8中对多角度劈刀4施加压力,使多角度劈刀4移动到岩心处对岩心造轴向分支缝,所述多角度劈刀4的角度范围为30°-145°,记录多角度劈刀4移动的距离,所造的轴向分支缝如图5所示。
实施例3
本实施例用于说明造径向缝。
装置组装完成后,将两个矩形线接触支撑体16放置在两个凹槽内后,所述矩形线接触支撑体16的高度与凹槽的高度相同,将旋转定位板6相对于底板7顺时针旋转90°,旋转定位板6和底板7上设置的孔洞的个数为36个,固定旋转定位板6和底板7,根据岩心尺寸(直径为2.5cm,长度为5cm),对称旋转两个手轮12,使两个滑动台5对称移动,所述滑动台5的长度为250mm,宽度为185mm,然后将岩心平行矩形线接触支撑体16放置于两个矩形线接触支撑体16中部,用弹簧销11对岩心进行固定,此时岩心与多角度劈刀4成90°夹角,最后将液压缸放置于圆孔8中对多角度劈刀4施加压力,使多角度劈刀4移动到岩心处对岩心造径向缝,所述多角度劈刀4的角度范围为30°-125°,记录多角度劈刀4移动的距离,所造的径向缝如图6所示。
实施例4
本实施例用于说明造角度缝。
装置组装完成后,将两个矩形线接触支撑体16放置在两个凹槽内后,所述矩形线接触支撑体16的高度比所述凹槽的高度高1cm,根据所需的偏转角度(60°),将旋转定位板6相对于底板7顺时针旋转到相应的偏转角度(60°),旋转定位板6和底板7上设置的孔洞的个数为72个,固定旋转定位板6和底板7,根据岩心尺寸(直径为2.5cm,长度为5cm),对称旋转两个手轮12,使两个滑动台5对称移动,所述滑动台5的长度为200mm,宽度为150mm,然后将岩心平行矩形线接触支撑体16水平放置于两个矩形线接触支撑体16中部,用弹簧销11对岩心进行固定,此时岩心与多角度劈刀4成所需角度的夹角(60°),最后将液压缸放置于圆孔8中对多角度劈刀4施加压力,使多角度劈刀4移动到岩心处对岩心造角度缝,所述多角度劈刀4的角度范围为15°-145°,记录多角度劈刀4移动的距离,所造的角度缝如图7所示。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种裂缝特征可控的岩心造缝装置,该装置从上到下依次设置有上板(1)、压紧板(2)、移动板(3)、多角度劈刀(4)、两个滑动台(5)、旋转定位板(6)和底板(7),其中,所述上板(1)中部设置有圆孔(8),岩心造缝时,所述圆孔(8)用于放置对所述多角度劈刀(4)施加压力的液压缸;所述上板(1)和所述压紧板(2)通过第一连接板(9)固定连接;所述压紧板(2)和所述移动板(3)通过第二连接板(10)固定连接;两个滑动台(5)对称设置于装置垂直中线处,所述滑动台(5)上端的两侧各设置一个弹簧销(11),所述滑动台(5)的两侧对称设置有两个手轮(12),且所述手轮(12)设置于所述弹簧销(11)和所述旋转定位板(6)之间;所述手轮(12)通过第三连接板(13)与所述滑动台(5)和所述旋转定位板(6)连接;所述旋转定位板(6)和所述底板(7)上设置有多个相同的孔洞,用于所述旋转定位板(6)旋转时进行定位;所述装置的两侧设置有贯穿所述上板(1)、所述移动板(3)和所述底板(7)的导轨(14),所述上板(1)和所述底板(7)固定在所述导轨(14)上,所述移动板(3)在所述导轨(14)上上下移动。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述移动板(3)的上表面和下表面设置有直线轴承(15),所述移动板(3)通过所述直线轴承(15)在所述导轨(14)上上下移动。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述多角度劈刀尖角(4)的角度范围为15-150°;
优选地,所述多角度劈刀(4)安装于装置垂直中线处,且可拆卸的安装于所述移动板(3)上。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述滑动台(5)的长度为150-250mm,宽度为115-185mm;
优选地,所述滑动台(5)的下表面设置有丝杠,所述丝杠用以调节所述滑动台(5)的运动。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,两个滑动台(5)在装置垂直中线处分别设置一个凹槽,岩心造缝时,将两个矩形线接触支撑体(16)放置在两个凹槽内;
优选地,所述矩形线接触支撑体(16)的高度比所述凹槽的高度高0-1cm。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述旋转定位板(6)和所述底板(7)上设置的孔洞的个数为36-180个。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,每个弹簧销(11)上均设置有一个弹簧销固定板(17)。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,在装置的一侧垂直设置有标尺(18),且所述标尺(18)固定在所述上板(1)和所述底板(7)上。
9.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,该装置对岩心造缝的种类包括轴向偏心缝、轴向分支缝、径向缝和角度逢。
10.一种裂缝特征可控的岩心造缝方法,该方法使用权利要求1-9中任意一项所述的装置实施,包括以下步骤:
(1)造轴向偏心缝:装置组装完成后,将两个矩形线接触支撑体(16)放置在两个凹槽内,根据所需轴向偏心缝的角度,非对称旋转两个手轮(12),使两个滑动台(5)非对称移动,然后将岩心平行矩形线接触支撑体(16)放置于两个矩形线接触支撑体(16)中部,用弹簧销(11)对岩心进行固定,最后将液压缸放置于圆孔(8)中对多角度劈刀(4)施加压力,使多角度劈刀(4)移动到岩心处对岩心造轴向偏心缝;
(2)造轴向分支缝:装置组装完成后,将两个矩形线接触支撑体(16)放置在两个凹槽内,根据岩心尺寸,对称旋转两个手轮(12),使两个滑动台(5)对称移动,然后将岩心平行矩形线接触支撑体(16)放置于两个矩形线接触支撑体(16)中部,用弹簧销(11)对岩心进行固定,最后将液压缸放置于圆孔(8)中对多角度劈刀(4)施加压力,使多角度劈刀(4)移动到岩心处对岩心造轴向分支缝;
(3)造径向缝:装置组装完成后,将两个矩形线接触支撑体(16)放置在两个凹槽内后,将旋转定位板(6)相对于底板(7)顺时针旋转90°,固定旋转定位板(6)和底板(7),根据岩心尺寸,对称旋转两个手轮(12),使两个滑动台(5)对称移动,然后将岩心平行矩形线接触支撑体(16)放置于两个矩形线接触支撑体(16)中部,最后将液压缸放置于圆孔(8)中对多角度劈刀(4)施加压力,使多角度劈刀(4)移动到岩心处对岩心造径向缝;
(4)造角度缝:装置组装完成后,将两个矩形线接触支撑体(16)放置在两个凹槽内后,根据所需的偏转角度,将旋转定位板(6)相对于底板(7)顺时针旋转到相应的偏转角度,固定旋转定位板(6)和底板(7),根据岩心尺寸,对称旋转两个手轮(12),使两个滑动台(5)对称移动,然后将岩心平行矩形线接触支撑体(16)放置于两个矩形线接触支撑体(16)中部,最后将液压缸放置于圆孔(8)中对多角度劈刀(4)施加压力,使多角度劈刀(4)移动到岩心处对岩心造角度缝。
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