一种水压致裂物理模拟实验装置的制作方法

1.本实用新型属于实验模拟技术领域，具体涉及一种水压致裂物理模拟实验装置。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.水压致裂(或水力压裂)是油气藏储层增透改造的核心技术之一，但业界对水压致裂力学行为的认识仍十分有限；因此，室内物理模拟研究水力压裂的裂缝起裂和扩展具有意义重大，但现有技术中水压致裂物理模拟实验装置造价高、结构复杂，且不能较好地克服端部效应和尺寸效应对实验结果的影响；传统的水压致裂物理实验装置为一次性模拟，在水管破裂后需要重新更换，并且无法对破裂时的各部位压力状态进行记录和分析，在水管破裂的瞬间还有发生危险的可能性。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决上述问题，提出了一种水压致裂物理模拟实验装置，本实用新型使用可以重复利用的水管模拟装置，不仅省略了多次更换实验耗材的繁琐程序，还能够通过压力传感器实时监测水压升高的过程中管路的各个角度的压力变化情况，能够收集更加丰富的实验室数据，有效解决了目前市场上的水压致裂模拟实验装置耗材成本高、具有危险性的问题。
5.根据一些实施例，本实用新型的一种方案提供了一种水压致裂物理模拟实验装置，采用如下技术方案：
6.一种水压致裂物理模拟实验装置，包括：
7.主体机架，设置为上、下两层结构，上层和下层均为长方形板；下层长度方向上的一端固定有储水箱；
8.增压装置，固定在所述主体机架的下层中间位置；所述增压装置通过水管与所述储水箱连通；
9.水压监测装置，固定在所述主体机架的上层；所述水压监测装置包括扇形密封装置，所述扇形密封装置环形均布组成圆形管道,所述圆形管道的一端通过转接管路与所述增压装置连通。
10.进一步的，所述主体机架的上层和下层通过立柱进行连接，所述上层的长方形板的面积小于下层的长方形板的面积。
11.进一步的，所述增压装置设置为增压水泵。
12.进一步的，所述转接管路通过第一直角弯头与所述增压水泵连通，所述转接管路通过第二直角弯头与所述扇形密封装置连通。
13.进一步的，所述水压监测装置通过密封装置固定在所述主体机架的上层。
14.进一步的，所述密封装置包括：
15.底座，设置为方形台阶环型结构，固定在所述主体机架的上层；
16.外壳，设置为开口箱体，所述开口的边缘设置有外壳翻边；所述外壳翻边与所述方形台阶环型结构通过螺栓连接，所述外壳翻边与所述方形台阶环型结构连接处还设置密封垫片。
17.进一步的，所述底座上固定有传感器安装架，所述传感器安装架包括连接与所述底座的c形支架和固定于所述c形支架上的圆环结构。
18.进一步的，所述圆环结构套设在所述扇形密封装置上，所述圆环结构的内侧轴向均匀布设多个压力传感器，所述压力传感器与所述扇形密封装置接触。
19.进一步的，所述主体机架上层还设置有电控装置。
20.进一步的，所述电控装置包括中央处理器、控制面板、显示器和功能按键。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
22.1.本实用新型使用可以重复利用的水管模拟装置，不仅省略了多次更换实验耗材的繁琐程序，还能够通过压力传感器实时监测水压升高的过程中管路的各个角度的压力变化情况，能够收集更加丰富的实验室数据，有效解决了目前市场上的水压致裂模拟实验装置耗材成本高、具有危险性的问题。
23.2.本实用新型通过在水压监测装置外设置扇形密封装置，防止水管压力过大发生爆破时对实验人员造成伤害，进一步提高了实验的安全性。
24.3.本实用新型中传感器安装架上设有安装架圆环，压力传感器环形均布设于安装架圆环中，可达到完全检测被测水管周向上的受力情况，保证了检测数据的可靠性。
附图说明
25.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
26.图1为本实用新型的实施例1的立体图；
27.图2为本实用新型的实施例1的右视图；
28.图3为本实用新型的实施例1的俯视图；
29.图4为本实用新型的实施例1的剖视图；
30.图5为本实用新型的实施例1的爆炸视图；
31.图6为本实用新型的实施例1的局部视图。
32.其中，1、水压检测装置，2、扇形密封装置，3、转接管路，4、增压装置，5、主体机架，6、电控装置，7、扇形密封装置，8、压力传感器，9、传感器安装架，10、检测装置底座，11、模拟水管短边，12、模拟水管长边，13、圆环机构，14、c形支架，15、底座，16、密封垫片，17、防爆外壳，18、紧固螺钉，19、底座大圆孔，20、底座螺纹孔，21、方形台阶环型结构，22、垫片通孔，23、外壳翻边，24、外壳通孔，25、第二直角弯头，26、直连接管，27、第一直角弯头，28、增压水泵，29、储水箱，30、水箱盖，31、密封圈，32、水泵吸水管，33、水箱圆孔，34、焊接试验台面，35、底板，36、台面通孔，37、变压器，38、中央处理器，39、控制面板，40、显示器，41、功能按键。
具体实施方式：
33.下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
34.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
35.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
36.在本实用新型中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本实用新型各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本实用新型中任一部件或元件，不能理解为对本实用新型的限制。
37.本实用新型中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。
38.实施例1:
39.如图1和图4所示，本实用新型一种水压致裂物理模拟实验装置，包括水压检测装置1、密封防爆装置2、转接管路3、增压装置4、主体机架5和电控装置6，所述水压检测装置1设于密封防爆装置2上，所述密封防爆装置2设于主体机架5的上层，所述转接管路3设于密封防爆装置2上，所述增压装置4设于主体机架5下层的长方形板上，所述电控装置6设于主体机架5上层的右下角；所述水压检测装置1包括扇形密封装置7、压力传感器8、传感器安装架9和检测装置底座10，所述扇形密封装置7上设有模拟水管短边11和模拟水管长边12，所述扇形密封装置7环形均布组成一个密封的圆形管道，所述压力传感器8的一端和扇形密封装置7接触，所述传感器安装架9上设有安装架圆环13，所述压力传感器8环形均布设于安装架圆环13中，所述传感器安装架9上设有c形支架14，所述传感器安装架9通过c形支架14设于检测装置底座10上，所述传感器安装架9对称设有两组。
40.所述密封防爆装置2包括底座15、密封垫片16、防爆外壳17和紧固螺钉18，所述底座15设于主体机架5上，所述底座15上设有底座大圆孔19，所述底座15的外圈阵列设有底座螺纹孔20，所述底座15上设有方形台阶环型结构21，所述密封垫片16卡合设于方形台阶环型结构21上，所述密封垫片16上阵列设有垫片通孔22，所述垫片通孔22和底座螺纹孔20呈同轴布置，所述防爆外壳17上设有外壳翻边23，所述防爆外壳17在外壳翻边23上阵列设有外壳通孔24，所述外壳通孔24和垫片通孔22呈同轴布置，所述紧固螺钉18转动设于外壳通孔24中，所述紧固螺钉18转动设于垫片通孔22中，所述紧固螺钉18和底座螺纹孔20螺纹连接。
41.所述转接管路3包括第二直角弯头25、直连接管26和第一直角弯头27，所述第二直角弯头25卡合设于模拟水管短边11组成的圆环中，所述直连接管26卡合设于第二直角弯头25中，所述直连接管26卡合设于第一直角弯头27中，所述直连接管26卡合设于底座大圆孔
19中，所述第一直角弯头27卡合设于增压装置4中。
42.所述增压装置4包括增压水泵28、储水箱29、水箱盖30和密封圈31，所述第一直角弯头27卡合设于增压水泵28中，所述增压水泵28上设有水泵吸水管32，所述密封圈31卡合设于水泵吸水管32上，所述储水箱29上设有水箱圆孔33，所述密封圈31卡合设于水箱圆孔33中，所述水箱盖30设于储水箱29上。
43.所述主体机架5包括焊接试验台面34和底板35，所述焊接试验台面34上设有台面通孔36，所述直连接管26卡合设于台面通孔36中，所述焊接试验台面34设于底板35上。
44.所述电控装置6包括变压器37、中央处理器38和控制面板39，所述变压器37和增压水泵28电连接，所述中央处理器38和变压器37通信连接，所述中央处理器38和压力传感器8通信连接，所述中央处理器38和控制面板39通信连接，所述控制面板39上设有显示器40和功能按键41。
45.所述防爆外壳17为透明材质。
46.具体使用时，用户首先通过功能按键41启动增压水泵28，使充满了水的第一直角弯头27、直连接管26、第二直角弯头25和环形均布设置的扇形密封装置7组成的密封空间中的水压发生变化，缓慢增加增压水泵28的输出压力，在此过程中，增压水泵28的输出压力以及各个压力传感器8的承受压力值经过中央处理器38计算后的统计数据被显示在显示器40上，直到多组压力传感器8的其中一组的压力数值到达了普通水管破裂的临界压力值，则实验停止，在此实验过程中获取的压力数据在中央处理器38的计算后形成压力随时间变化的统计图，供使用者参考，以上便是本实用新型整体的工作流程，下次使用时重复此步骤即可。
47.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
48.上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。