一种分层式多尺度复杂裂缝携砂液运移模拟装置的制作方法

本技术涉及模拟实验装置，尤其是涉及一种分层式多尺度复杂裂缝携砂液运移模拟装置。

背景技术：

1、在石油与天然气开采领域，水力压裂是增产的关键技术之一。该技术通过向地下岩层注入高压携砂液，形成复杂的裂缝网络，从而提高油气渗流通道。为了优化压裂施工参数（如排量、砂比、流体类型）和预测支撑剂在裂缝中的分布规律，在实验室内进行物理模拟至关重要。

2、现有公开技术方案，公告号为cn210217718u公开了一种可变向式平行板裂缝模拟装置，模拟装置包括平行板裂缝装置、滚动架、滚动体和驱动装置，滚动架固定设置，平行板裂缝装置设置于滚动架的上方，滚动体固定安装于平行板裂缝装置的底部，滚动架的上部上设有供滚动体转动的辊道，滚动体设置于所述辊道上，平行板裂缝装置能够随滚动体在辊道上的转动而摆动；平行板裂缝装置能够相对于滚动架，从而实现裂缝走向与水平面之间夹角的变化，进而模拟实际地层中裂缝走向不同时缝内携砂液等流体的输送规律。

3、上述技术方案在实际实施时，只具有单一尺度、单一走向的平板裂缝模型，其内部缝隙宽度固定或调节范围有限，但是实际地层中的压裂裂缝网络具有典型的多尺度和复杂性，现有装置难以灵活、精确地构建这种非均质、多分支的复杂裂缝几何形态。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：提供一种分层式多尺度复杂裂缝携砂液运移模拟装置，通过设置的主缝隙调节组件与多个独立可拆卸的分支缝隙板的协同配合，能够灵活构建出包含不同宽度尺度、不同空间分布的多层平行裂缝系统，极大地提升了实验模型与真实地下复杂裂缝网络的几何相似性，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种分层式多尺度复杂裂缝携砂液运移模拟装置，包括透明仓，所述透明仓的内部安装有主缝隙调节组件，且主缝隙调节组件的下方设置有多个平行设置的分支缝隙支撑组件，所述透明仓的外部设置有角度调节组件；

3、所述主缝隙调节组件包括可滑动的两个主缝隙板；

4、所述分支缝隙支撑组件包括可拆卸的多个分支缝隙板；

5、所述角度调节组件包括转动安装在透明仓外部的支撑底座，所述支撑底座与透明仓的连接处设置有调节轴。

6、优选地，所述主缝隙调节组件还包括固定在透明仓左右两侧的支撑件，所述支撑件的前后两端均设置有支撑气缸。

7、优选地，所述支撑气缸的伸缩端与主缝隙板固定连接，所述主缝隙板与透明仓的连接处开设有连接槽。

8、优选地，所述分支缝隙支撑组件还包括固定在透明仓前后两端的支撑架，所述支撑架的内部螺纹连接有调节螺杆。

9、优选地，所述调节螺杆的末端转动连接有支撑块，所述支撑块嵌入在透明仓的内部，所述调节螺杆与支撑块的连接处设置有轴承。

10、优选地，所述分支缝隙板架设于支撑块的上方，所述支撑块的宽度大于透明仓的厚度。

11、优选地，所述角度调节组件还包括固定在支撑底座前端的传动箱，所述传动箱的侧部通过螺栓安装有伺服电机，所述伺服电机的动力输出端固定有传动蜗杆，且传动蜗杆的上方啮合连接有传动蜗轮。

12、优选地，所述传动蜗轮与调节轴固定连接，所述支撑底座和透明仓的表面均开设有限位孔，其中一个所述限位孔的内部安装有限位杆。

13、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

14、1.通过设置的主缝隙调节组件与多个独立可拆卸的分支缝隙板的协同配合，能够灵活构建出包含不同宽度尺度、不同空间分布的多层平行裂缝系统，极大地提升了实验模型与真实地下复杂裂缝网络的几何相似性；

15、2.通过设置的角度调节组件能够驱动整个裂缝模型平稳旋转至任意角度，并通过限位杆插入对应的限位孔内进行角度锁定，使得模拟实验能够涵盖裂缝在不同地层倾角下的工况，研究重力对携砂液运移的影响。

1.一种分层式多尺度复杂裂缝携砂液运移模拟装置，包括透明仓（1），其特征在于：所述透明仓（1）的内部安装有主缝隙调节组件（2），且主缝隙调节组件（2）的下方设置有多个平行设置的分支缝隙支撑组件（4），所述透明仓（1）的外部设置有角度调节组件（3）；

2.根据权利要求1所述的一种分层式多尺度复杂裂缝携砂液运移模拟装置，其特征在于：所述主缝隙调节组件（2）还包括固定在透明仓（1）左右两侧的支撑件（204），所述支撑件（204）的前后两端均设置有支撑气缸（203）。

3.根据权利要求2所述的一种分层式多尺度复杂裂缝携砂液运移模拟装置，其特征在于：所述支撑气缸（203）的伸缩端与主缝隙板（201）固定连接，所述主缝隙板（201）与透明仓（1）的连接处开设有连接槽（202）。

4.根据权利要求3所述的一种分层式多尺度复杂裂缝携砂液运移模拟装置，其特征在于：所述分支缝隙支撑组件（4）还包括固定在透明仓（1）前后两端的支撑架（404），所述支撑架（404）的内部螺纹连接有调节螺杆（403）。

5.根据权利要求4所述的一种分层式多尺度复杂裂缝携砂液运移模拟装置，其特征在于：所述调节螺杆（403）的末端转动连接有支撑块（402），所述支撑块（402）嵌入在透明仓（1）的内部，所述调节螺杆（403）与支撑块（402）的连接处设置有轴承。

6.根据权利要求5所述的一种分层式多尺度复杂裂缝携砂液运移模拟装置，其特征在于：所述分支缝隙板（401）架设于支撑块（402）的上方，所述支撑块（402）的宽度大于透明仓（1）的厚度。

7.根据权利要求6所述的一种分层式多尺度复杂裂缝携砂液运移模拟装置，其特征在于：所述角度调节组件（3）还包括固定在支撑底座（303）前端的传动箱（302），所述传动箱（302）的侧部通过螺栓安装有伺服电机（301），所述伺服电机（301）的动力输出端固定有传动蜗杆（306），且传动蜗杆（306）的上方啮合连接有传动蜗轮（307）。

8.根据权利要求7所述的一种分层式多尺度复杂裂缝携砂液运移模拟装置，其特征在于：所述传动蜗轮（307）与调节轴（308）固定连接，所述支撑底座（303）和透明仓（1）的表面均开设有限位孔（305），其中一个所述限位孔（305）的内部安装有限位杆（304）。