技術(shù)新秀場｜無用之石到能源寶藏：水力壓裂試驗
水力壓裂頁巖技術(shù)的發(fā)展前景相當廣闊，通長用于致密砂巖、頁巖和一些煤層等低孔低滲巖石，在巖石中形成新裂縫，能夠深入到更深的巖石中去精準開采油氣資源，其在保國家能源安全方面也具有非常重要的作用。
因此三軸應力條件下進行水力壓裂試驗是中機試驗巖石真三軸試驗機的一個重要擴展功能，切實解決水力壓裂技術(shù)發(fā)展所需高端測試裝備需求。持續(xù)發(fā)展巖石巖土等相關(guān)領(lǐng)域的測試裝備，同時可借助聲發(fā)射技術(shù)或CT掃描技術(shù)進一步深入研究巖石的水力壓裂特征。助力該技術(shù)在提高能源產(chǎn)量的同時減少環(huán)境影響，以及如何更好地控制裂縫的擴展方向。
軸向載荷由伺服液壓油缸或伺服電動缸加載，圍壓載荷通過對圍壓介質(zhì)流體施加壓力實現(xiàn) | ||
圖1·圍壓三軸水力壓裂試驗原理
圖2·真三軸水力壓裂試驗原理
試驗測試：
首先將各主應力增加到試驗設置調(diào)節(jié)，然后進行加溫，到達目標溫度后保持1小時，打開注入水力壓裂管路上的開關(guān)閥，電動伺服增壓泵開始恒速注液到巖石試樣芯部盲孔，同時記錄水力壓裂流體壓力曲線，此時壓力曲線持續(xù)升高，當流體壓力瞬間出現(xiàn)下降，說明流體壓力達到試樣破裂壓力產(chǎn)生了新的裂縫，試驗結(jié)束。
圖3·壓裂壓力曲線圖
圖4·圍壓三軸應力+高溫耦合條件下水力壓裂試驗
圖5·真三軸應力+高溫耦合條件下水力壓裂試驗
問題困境：
隨著頁巖氣開采的不斷擴大，一些爭議和問題也逐漸浮現(xiàn)。頁巖氣開采需要大量的水資源，這可能對當?shù)厮丛斐蓧毫?。此外，頁巖氣開采也可能對地下地質(zhì)造成影響，引發(fā)地震等問題。綜上所述，水力壓裂技術(shù)在頁巖氣開采中的應用和測試，不僅注重能夠提高產(chǎn)量，還要致力于減少對環(huán)境的影響。中機試驗的測試設備會持續(xù)和業(yè)內(nèi)共同推動頁巖氣的發(fā)展，助力創(chuàng)造更清潔、可持續(xù)的能源未來。
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