CN111855357B - 模拟局部脆性特征功能性压裂岩心制作与裂缝监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是模拟局部脆性特征功能性压裂岩心制作与裂缝监测装置，它包括岩心材料输入系统、多个压力加载系统、多孔隔板模具装置、压裂系统、γ‑CT扫描装置，岩心材料输入系统由多个材料掺混装置构成，多个材料掺混装置均连接至多孔隔板模具装置，多孔隔板模具装置制作出来的岩心置于压裂系统的压裂装置内，压裂时通过压裂监测系统监测；透明有机玻璃板内壁均匀设置注入孔，注入孔呈阵列形式排布，相邻两行注入孔或相邻两列注入孔之间均有凹槽，透明有机玻璃板内壁沿对角线交叉的凹槽，制作岩心时，选择其中的凹槽安装粘合剂隔板，以制作出各种具有不同局部脆性特征和天然裂缝的岩心。本发明实现了胶结和压裂监测一体化。

Description

模拟局部脆性特征功能性压裂岩心制作与裂缝监测装置

一、技术领域：

本发明涉及的是针对试验需求以及根据地下岩石属性而提供一种根据所发明的模具制作出具有局部脆性特征的岩心的方法装置，具体涉及的是模拟局部脆性特征功能性压裂岩心制作与裂缝监测装置。

二、背景技术：

目前，水力压裂技术是石油工程领域应用广泛的增产措施，通过水力压裂技术在储层中形成了较好的油气渗流通道。建立地层与井底的油流通道，进而增加油气产量，达到大幅度增加油气产量的目的。岩石的脆性特征是影响与控制压裂裂缝演化机制与缝网形成的重要参数，分析岩石的非均质性与岩体内部天然裂缝发育情况对岩石脆性的影响，对指导压裂裂缝走向与改造储层体积方面有重要意义。研究发现岩石的宏观脆性破裂是岩体受外界载荷的作用下其内部局部裂缝不断萌生、扩展的过程，宏观破裂是局部破裂达到一定程度后引发的表象，局部破裂是造成宏观破裂的根本原因。对岩石局部脆性特征的研究可揭示其破裂行为的内在本质，能更直接、准确的反映压裂裂缝的演化机制。但是由于压裂过程中，获取天然岩心的条件限制有许多，大多数试验采用的岩心是人造压裂岩心，并且没有明显的脆性分层，对研究天然岩心局部脆性特征进行的压裂产生巨大挑战。在制作天然岩心过程中，存在的技术难题如下：（1）通过材料制作天然岩心时需要预先制作天然裂缝，多数实验者通过内部夹杂方法进行岩心制备，在岩心制备过程中预制裂缝形态容易改变或者是压裂中内部夹杂物影响裂缝扩展等，影响实际压裂效果。（2）多数试验岩心是在常规实验条件下制备，缺少地下的应力状态，这与天然裂缝的形成条件存在很大差异性。尽管在后续的压裂过程中模拟了地应力的条件，但仍然与实际压裂工程存在很大差别。（3）在制作岩心的过程中无法模拟实际压裂遇到局部脆性不同的现象。（4）在压裂过程中无法对压裂的实际情况进行实时监测和描述，无法对裂缝扩展情况进行有效监测。上述岩心制备和压裂监测问题尚未得到很好的解决，目前解决上述具有天然裂缝和局部脆性特征功能性岩心制备以及对压裂过程中实时监测的技术难题。

三、发明内容：

本发明的一个目的是提供模拟局部脆性特征功能性压裂岩心制作与裂缝监测装置，这种模拟局部脆性特征功能性压裂岩心制作与裂缝监测装置用于解决具有天然裂缝和局部脆性特征功能性岩心制备以及对压裂过程中实时监测，现阶段仍是技术难题的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种模拟局部脆性特征功能性压裂岩心制作与裂缝监测装置包括岩心材料输入系统、多个压力加载系统、多孔隔板模具装置、压裂系统、γ-CT扫描装置，岩心材料输入系统由多个材料掺混装置构成，多个材料掺混装置均连接至多孔隔板模具装置，多孔隔板模具装置制作出来的岩心置于压裂系统的压裂装置内，压裂时通过压裂监测系统监测；

多孔隔板模具装置包括多孔隔板模具和多个施力装置，多孔隔板模具设置于模具滑道上，多孔隔板模具由多块透明有机玻璃板拼嵌组合而成，其底面置于模具滑道上，其余透明有机玻璃板分别连接一个施力装置，每个施力装置连接一个压力加载系统，施力装置包括气体管道、连接轴、气驱伸缩杆、减震垫，气体管道连接气驱伸缩杆，气驱伸缩杆末端连接减震垫，减震垫连接透明有机玻璃板，施力装置通过气驱伸缩杆与减震垫和透明有机玻璃板牢牢连接，施力装置沿施力装置滑道边滑动边对相对应的透明有机玻璃板施力；透明有机玻璃板内壁均匀设置注入孔，注入孔为螺纹孔，注入孔呈阵列形式排布，相邻两行注入孔或相邻两列注入孔之间均有凹槽，透明有机玻璃板内壁沿对角线交叉的凹槽，制作岩心时，选择其中的凹槽安装粘合剂隔板，以制作出各种具有不同局部脆性特征和天然裂缝的岩心；

压裂系统包括压裂装置、施压装置、压裂监测系统，压裂装置包括压裂支架，压裂支架具有一立板，立板一侧水平固定两根支撑杆，两根支撑杆与压裂支架座之间的空间为岩心压裂室，施压装置外壳与两根支撑杆滑动连接，制作好的岩心置于岩心压裂室后，施压装置外壳滑动到立板处，将岩心封闭在施压装置内，γ-CT扫描装置为圆环状，环绕岩心压裂室，在压裂过程中，γ-CT扫描装置发射γ射线，使粘合剂隔板变为胶黏状粘合剂，完成岩心的胶结和裂缝的形成，模拟地下岩石胶结条件和裂缝条件，同时γ-CT扫描装置对压裂过程进行扫描，检测观察裂缝及其扩展情况，描述多级裂缝的形成规律。

上述方案中粘合剂隔板由辐射型粘合剂加入荧光材料制作而成，辐射型粘合剂以丙烯酸丁酯作为原料，γ-CT扫描装置选择100Ci的放射性同为素钴-60为放射源，钴60衰变时产生γ射线，在γ射线作用下，丙烯酸丁酯发生聚合反应，并生产高分子粘合剂，完成岩心的胶结和裂缝的形成。

上述方案中粘合剂隔板的大小和形状任意设计， 通过改变粘合剂隔板的形状和排列，材料输送管线接入注入孔的不同，制作出具有不同局部脆性特征的岩心，并且岩心具有不同裂缝特征，通过改变粘合剂隔板的大小形状和排列改变局部脆性特征和裂缝形态，通过改变多孔隔板模具大小、形状，改变岩心大小形状。

上述方案中多孔隔板模具四周的两个透明有机玻璃木板间通过楔形固定板连接，每个楔形固定板连接一个推力杆，推力杆可以自行伸缩，可以自动加载到玻璃板的接合处。

上述方案中压力加载系统包括气体储存罐、压力控制机组、压力监测系统，气体储存罐通过气体传输管线连接各施力装置，气体传输管线上设置压力控制机组，气体储存罐出口处的气体传输管线上设置气体流量、压力控制阀，气体流量、压力控制阀连接压力监测系统。

上述方案中材料掺混装置包括岩心原料制作池、原料搅拌机组、流量控制阀、搅拌器，搅拌器置于岩心原料制作池中，流量控制阀通过原料输送管线连接岩心原料制作池，原料搅拌机组通过传动系统连接搅拌器，岩心原料制作池通过材料输送管线连接多孔隔板模具。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明实现了胶结和压裂监测一体化，并且在压裂过程中胶结部分呈现荧光色，既解决试验胶结问题，又同时满足试验对监测和记录的要求。并且粘合剂隔板的形状可以设计成任何形状和大小，满足各种需求。

2、本发明所提供的模具可根据需求制造出不同体积形状岩心，同时具有不同裂缝特征以及各种局部脆性特征和形态的岩心，解决传统模具固定模型的问题。

3、本发明可通过改变隔板的厚度、形状以及位置，制作不同出特征的裂缝；根据需要通过改变岩心材料的种类和数量制作出含有不同矿物含量同时具有各种不同局部脆性特征的岩心，从而解决试验的多种需求。

4、本发明可以对岩心进行压裂，并且在压裂过程中可通过启动扫描装置对压裂的整个过程进行监测和记录描述，压裂过程也可以在显示设备上放映，从而满足试验对裂缝形成过程的观察记录和监测。

5、本发明提供了一种制备具有局部脆性特征的岩心，提供一种制作任何不同形式局部脆性特征岩心的方法，解决试验对不同局部脆性特征岩心的需求。

6、本发明能够对压裂过程中的实时情况进行监测和描述以及可以对裂缝扩展情况进行监测，能够根据实际需求制作出更加符合天然裂缝特征和具有局部脆性特征的岩心，并对岩心在压裂过程中进行实时监测和描述，从而解决天然储层多裂缝和具有局部脆性特征岩心制备的技术难题，以及在压裂过程中对裂缝进行实时监测和描述的技术难题。

四、附图说明

图1是本发明装置整体原理图。

图2是本发明的多孔隔板模具装置示意图。

图3是本发明的施力装置示意图。

图4是本发明的压裂装置立体图；

图5是本发明中压裂装置内部结构示意图。

图中：1材料掺混装置，2原料搅拌机组，3岩心原料制作池，4 流量控制阀， 5原料输送管线， 6传动系统，7混合材料，8输送控制阀，9材料输送管线，10气体传输管线，11气体流量、压力控制阀，12压力监测系统，13气体储存罐，14压力控制机组，15施力装置，16减震垫，17透明有机玻璃板，18粘合剂隔板，19注入孔，20模具滑道，21气体控制装置，22压裂装置，23压裂监测系统，24施力装置滑道，25楔形固定板，26气驱伸缩杆，27气体管道，28连接轴，29 γ-CT扫描装置，30施压装置，31气体输送通道，32岩心压裂室，33岩心。

五、具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

结合图1、图2、图3、图4、图5所示，这种模拟局部脆性特征功能性压裂岩心制作与裂缝监测装置包括岩心材料输入系统、多个压力加载系统、多孔隔板模具装置、压裂系统、γ-CT扫描装置29，岩心材料输入系统由多个材料掺混装置1构成，多个材料掺混装置1均连接至多孔隔板模具装置，多孔隔板模具装置制作出来的岩心33置于压裂系统的压裂装置22内，压裂时通过压裂监测系统23监测；岩心材料输入系统由多个材料掺混装置构成，多个材料掺混装置均连接至多孔隔板模具装置。

参阅图2，多孔隔板模具装置包括施力装置15、施力装置滑道24、楔形固定板25、减震垫16、多孔隔板模具。本实施方式中，多孔隔板模具是由六个透明有机玻璃板17按照立方体岩心形状拼嵌组合而成，其底面置于模具滑道20上，拼接面可以根据需要对尺寸进行调节，使其满足试验需求尺寸，五个拼接面均通过连接杆柱与施力装置15连接，可根据需求控制透明有机玻璃板17在滑道上自由滑行移动，从而对岩心施加压力，使岩心凝固成型。

透明有机玻璃板17（多孔平板）表面均匀分布注入孔19，注入孔19为螺纹孔，六个面均相同，每一行或每一列为一组注入孔，注入孔19均通过螺纹连接形式与材料输送管线9连接，两行或两列之间均有凹槽，以及两对角线存在交叉凹槽，用于放置粘合剂隔板18。制作岩心时，粘合剂用于不同脆性特征需求的分层隔板以及用于制作天然裂缝，因此可以根据试验要求，通过改变原材料的方式，制作出具有任何不同形式局部脆性特征的岩心33，并通过粘合剂隔板18位置的改变，模拟天然裂缝的形态，从而制作出具有天然裂缝特征的岩心33，可以根据需要通过改变模具内部粘合剂平板隔层的形状和排列以及材料管道接入多孔平板注入孔的不同，制作出各种具有不同局部脆性特征的岩心，并且具有不同裂缝特征。

本发明使用辐射型粘合剂和γ-CT扫描装置29。辐射型粘合剂是以丙烯酸丁酯作为主要原料，并在其中加入荧光材料以制成粘合剂隔板，便于在显示设备上观察记录。经查阅资料，钴60衰变时产生γ射线，在γ射线作用下，丙烯酸丁酯发生聚合反应，并生产高分子粘合剂。它具有以下特点，在常温下反应，不需要加热。当岩心被送入岩心压裂室时，经γ-CT扫描装置29放射的γ射线隔板变为胶黏状粘合剂，模拟地下岩石胶结条件和裂缝条件。根据试验需求，辐射型粘合剂的大小和形状是根据试验需求可以设计成任何形状，并可以根据所实现的功能不同，加入不同材料，满足对各种试验的要求。γ-CT扫描装置29为安装在压裂装置22内部的圆环状装置，并环绕岩心压裂室32。γ-CT扫描装置29选用100Ci的放射性同为素钴-60为放射源。γ-CT扫描装置29配合辐射型粘合剂使用，启动γ-CT扫描装置，发射γ射线，使辐射型粘合剂由隔板状转变为粘合剂；同时，在压裂过程中，对压裂的整个过程进行扫描，可以检测观察到裂缝及其扩展情况。

根据局部脆性特征需求以及简单裂缝形态要求，对多孔平板进行调整，并安装好相对应位置的辐射型粘合剂。粘合剂既可以作为不同脆性之间的分层，也可以作为模拟的天然裂缝。粘合剂的位置可以根据试验需求进行安装，然后用粘合剂隔板隔开的部分既可以注入相同的岩心材料，也可以注入不同的岩心材料，可以根据粘合剂隔板18位置的调整，制作出内部含有各种裂缝形态的岩心，裂缝可以在相同脆性层内部，也可以跨越不同脆性层。多孔平板与气驱伸缩杆26以及上方的连接轴28和气体管道27相连，通过压力监测系统12显示的数据自行控制气驱伸缩杆26，对多孔平板的角度和位置实时调节，使其达到试验需求，并与其余多孔平板构成密闭模块。本发明以立方体模具作为说明对象，并且含有四个脆性分层。以六个面可以组合成一个封闭的六面体为模块，六个面三行和三列交叉均匀分布的凹槽，以及对角线交叉的凹槽，将每个面均匀分成4×4的小正方形，用于安装粘合剂隔板18。在每一个正方形的中间均有注入孔19，用于岩心材料的注入，注入孔19可用螺帽封堵，防止岩心材料外漏。岩心材料输入系统和多孔隔板模具装置以及其他相关系统相互配合，制备出具有不同局部脆性特征的岩心并可以同时具备各种模拟的天然裂缝，满足各种需要。

参阅图3，施力装置包括气体管道27、连接轴28、气驱伸缩杆26（作用类似千斤顶）、减震垫16。气体管道27通过连接轴28、四个气驱伸缩杆26和减震垫16与透明有机玻璃板17连接，连接轴28和气体管道27相通，气体管道27连接压力加载系统，通过气驱使气驱伸缩杆26伸缩。工作时，通过压力监测系统12监测数据，并实时调节气体流量、压力控制阀11，再通过压力控制机组14对气驱伸缩杆26进行调整。气体驱动气驱伸缩杆26伸缩对多孔隔板模具的上表面透明有机玻璃板17（多孔平板）的角度和位置进行监控和调节，使其维持在试验要求的角度和位置，其中气驱伸缩杆26与多孔平板是通过减震垫16连接，起到压力缓冲作用，防止加压过大或突然释放压力时破环岩心和装置。施力装置15通过杆柱与减震垫16和透明有机玻璃板17牢牢连接，并且可以在施力装置滑道24上滑动，每一个施力装置15都连接压力加载系统，其监测系统对施力装置15进行监测并由压力控制系统控制施加的压力，对施力装置15实时调整及施压，使其满足制作需求。

楔形固定板25是采用硬质橡胶制作，施力装置15推动透明有机玻璃板17达到预设位置，各透明有机玻璃板闭合后，将楔形固定板25加在相邻两块透明有机玻璃板17闭合边缘处，起到固定和密封模具的作用，防止岩心原料泄露；楔形固定板25各连接一个推力杆，推力杆可以自行伸缩，可以自动加载到玻璃板的接合处。多孔透明有机玻璃板均有减震垫16，在岩心制作过程中，减震垫16通过连接杆柱与施力装置15连接，提供模具所需的容器，对模具施加载荷，起到更好密封的作用，防止岩心制作过程中岩心材料挤压透明有机玻璃板，使岩心材料渗漏。

在制作岩心过程中，通过压力监测系统12显示的数据自行控制气体输送装置，对多孔平板的角度和位置实时调节，使其始终受力均匀，从而满足试验需求，并与其余平板构成密闭模块。

本发明可以通过调节系统参数，制作出不同形状的岩心。不使用的螺纹孔，可用螺帽封堵，防止岩心材料外漏。通过多孔隔板模具装置可以制作具有不同裂缝特征的岩心，同时通过改变模具大小形状以及注入材料可以改变岩心大小形状和岩心的材质。

压力加载系统包括气体储存罐13、压力控制机组14、压力监测系统，气体储存罐13通过气体传输管线10连接各施力装置，气体传输管线10上设置压力控制机组，气体储存罐出口处的气体传输管线上设置气体流量、压力控制阀，气体流量、压力控制阀连接压力监测系统。

材料掺混装置1包括岩心原料制作池3、原料搅拌机组2、流量控制阀4、搅拌器，搅拌器置于岩心原料制作池3中，流量控制阀4通过原料输送管线5连接岩心原料制作池3，原料搅拌机组2通过传动系统6连接搅拌器，岩心原料制作池3通过材料输送管线9连接多孔隔板模具。

参阅图4，压裂系统包括压裂装置22、施压装置30、压裂监测系统23，压裂装置22包括压裂支架，压裂支架具有一立板，立板一侧水平固定两根支撑杆，两根支撑杆与压裂支架座之间的空间为岩心压裂室32，施压装置外壳与两根支撑杆滑动连接，制作好的岩心置于岩心压裂室32后，施压装置外壳滑动到立板处，将岩心封闭在施压装置30内，气体输送通道31连接施压装置30，γ-CT扫描装置29为圆环状，环绕岩心压裂室32，在压裂过程中，γ-CT扫描装置29发射γ射线，使粘合剂隔板18变为胶黏状粘合剂，完成岩心的胶结和裂缝的形成，模拟地下岩石胶结条件和裂缝条件，同时γ-CT扫描装置29对压裂过程进行扫描，检测观察裂缝及其扩展情况，描述多级裂缝的形成规律。

通过压裂装置22和γ-CT扫描装置29的耦合，压裂装置22根据压力施加系统提供的压力和数据进行压裂，γ-CT扫描装置29使辐射型粘合剂从平板状转变为粘合剂，完成岩心的胶结和裂缝的形成，同时对压裂的整个过程进行监测和记录，详细描述多级裂缝的形成规律，实现胶结和监测一体化。

施压装置30采用现有技术中压裂过程中围压施加装置，该施压装置具有压裂监测系统，用于对岩心压裂过程进行监测。岩心压裂室32为压裂提供必要的压裂环境。施压装置30也连接一个压力加载系统。

压力监测系统12起到实时监测岩心压裂室32内压力，根据压力监测系统监测到的数据，压力加载系统中的压力监测系统和气体控制装置21做出相应调整，从而对压裂装置进行控制和实时调节。γ-CT扫描装置29安装在压裂装置22内部，对岩心压裂的整个过程进行扫描，扫描过程可以在压裂监测系统23上显示和记录为试验提供可靠全面的数据。同时，γ-CT扫描装置29可以放射出γ射线，使粘合剂隔板18从隔板状态转变为胶黏状态，为岩心提供胶结和模拟的天然裂缝。

岩心材料输入系统、多孔隔板模具装置和压裂系统以及其他相关系统相互配合，制作出具有不同井网分布特征的岩心，满足各种需要。

本发明实验方法如下：

第一步：根据需要将制作岩心的材料准备好，将岩心原料分别放入不同的岩心原料制作池3中，启动原料搅拌机组2，缓慢打开流量控制阀4，一边搅拌一边将岩心原料输入岩心原料制作池3中，将混合材料7搅拌均匀。通过管道以及流量控制装置控制岩心材料的流动。

第二步：将满足需要的数据依次输入压力监测系统，作为起始条件，然后启动压力加载系统和多孔隔板模具装置，根据试验要求将辐射型粘合剂安装到多孔平板中，观察多孔隔板模具装置，待多孔隔板模具闭合之后，安装楔形固定板25，确定密封之后，根据不同局部脆性特征，将对应的岩心材料输入管与对应的注入孔19连接，打开输送控制阀，继续搅拌混合原料，使岩心材料顺利输送到密闭的多孔隔板模具中，待岩心材料充满模具时，关闭输送控制阀8，然后关闭整个岩心材料输入系统。

第三步：待岩心材料凝固之后，打开多孔隔板模具，将岩心沿滑道送岩心压裂室32，将岩心固定好；事先将相关参数输入裂缝监测系统中，启动γ-CT扫描装置29，等待5~10min，观察粘合剂隔板18完全转化为胶结物后，保持γ-CT扫描装置开启，启动压裂装置22，注意观察。

第四步：实验结束够，将数据导出并整理，轻轻将试验完成的岩心取出，打扫试验装置设备。关闭电源。

需要注意的是本发明可以根据需求，制作出不同形状不同体积的模具，根据局部脆性特征功能性的不同，可以按照要求设计不同的多孔分布平板，根据这套模具可以制作出不同特性和不同宽度的裂缝岩心，以及各种不同局部脆性特征的岩心，根据功能的不同，可以制作出不同功能的岩心；岩心的形状大小也是多变的，甚至通过变换岩心材料可以制作出不同矿物含量的岩心，以便实验的不同需求，通过改变粘合剂的材料成分、大小、厚度、和形状，可以改变裂缝的渗透率、粘度等特性，从而实现不同功能。本发明装置可以进行压裂试验，并且可以对压裂的整个过程进行监测、控制和记录，裂缝中的荧光材料，便于观察裂缝形成规律和裂缝形态上述相关内容均属本发明所涉及技术方法，如有类似均属本发明方案内容。

Claims (5)

1.一种模拟局部脆性特征功能性压裂岩心制作与裂缝监测装置，其特征在于：这种模拟局部脆性特征功能性压裂岩心制作与裂缝监测装置包括岩心材料输入系统、多个压力加载系统、多孔隔板模具装置、压裂系统、γ-CT扫描装置（29），岩心材料输入系统由多个材料掺混装置（1）构成，多个材料掺混装置（1）均连接至多孔隔板模具装置，多孔隔板模具装置制作出来的岩心置于压裂系统的压裂装置（22）内，压裂时通过压裂监测系统（23）监测；

多孔隔板模具装置包括多孔隔板模具和多个施力装置（15），多孔隔板模具设置于模具滑道（20）上，多孔隔板模具由多块透明有机玻璃板（17）拼嵌组合而成，其底面置于模具滑道（20）上，其余透明有机玻璃板分别连接一个施力装置（15），每个施力装置（15）连接一个压力加载系统，施力装置（15）包括气体管道（27）、连接轴（28）、气驱伸缩杆（26）、减震垫（16），气体管道（27）连接气驱伸缩杆（26），气驱伸缩杆（26）末端连接减震垫（16），减震垫（16）连接透明有机玻璃板（17），施力装置（15）通过气驱伸缩杆（26）与减震垫（16）和透明有机玻璃板（17）牢牢连接，施力装置（15）沿施力装置滑道（24）边滑动边对相对应的透明有机玻璃板施力；透明有机玻璃板（17）内壁均匀设置注入孔（19），注入孔为螺纹孔，注入孔（19）呈阵列形式排布，相邻两行注入孔或相邻两列注入孔之间均有凹槽，透明有机玻璃板内壁沿对角线交叉的凹槽，制作岩心时，选择其中的凹槽安装粘合剂隔板（18），以制作出各种具有不同局部脆性特征和天然裂缝的岩心；

压裂系统包括压裂装置（22）、施压装置（30）、压裂监测系统（23），压裂装置（22）包括压裂支架，压裂支架具有一立板，立板一侧水平固定两根支撑杆，两根支撑杆与压裂支架座之间的空间为岩心压裂室（32），施压装置外壳与两根支撑杆滑动连接，制作好的岩心置于岩心压裂室（32）后，施压装置外壳滑动到立板处，将岩心封闭在施压装置（30）内，γ-CT扫描装置（29）为圆环状，环绕岩心压裂室（32），在压裂过程中，γ-CT扫描装置（29）发射γ射线，使粘合剂隔板（18）变为胶黏状粘合剂，完成岩心的胶结和裂缝的形成，模拟地下岩石胶结条件和裂缝条件，同时γ-CT扫描装置（29）对压裂过程进行扫描，检测观察裂缝及其扩展情况，描述多级裂缝的形成规律；

所述的粘合剂隔板（18）由辐射型粘合剂加入荧光材料制作而成，辐射型粘合剂以丙烯酸丁酯作为原料，γ-CT扫描装置（29）选择100Ci的放射性同为素钴-60为放射源，钴60衰变时产生γ射线，在γ射线作用下，丙烯酸丁酯发生聚合反应，并生产高分子粘合剂，完成岩心的胶结和裂缝的形成。

2.根据权利要求1所述的模拟局部脆性特征功能性压裂岩心制作与裂缝监测装置，其特征在于：所述的粘合剂隔板（18）的大小和形状任意设计， 通过改变粘合剂隔板的形状和排列，材料输送管线（9）接入注入孔（19）的不同，制作出具有不同局部脆性特征的岩心，并且岩心具有不同裂缝特征，通过改变粘合剂隔板（18）的大小形状和排列改变局部脆性特征和裂缝形态，通过改变多孔隔板模具大小、形状，改变岩心大小形状。

3.根据权利要求2所述的模拟局部脆性特征功能性压裂岩心制作与裂缝监测装置，其特征在于：所述的多孔隔板模具四周的两个透明有机玻璃木板间通过楔形固定板（25）连接，每个楔形固定板（25）连接一个推力杆，推力杆可以自行伸缩，可以自动加载到玻璃板的接合处。

4.根据权利要求3所述的模拟局部脆性特征功能性压裂岩心制作与裂缝监测装置，其特征在于：所述的压力加载系统包括气体储存罐（13）、压力控制机组（14）、压力监测系统（12），气体储存罐（13）通过气体传输管线（10）连接各施力装置（15），气体传输管线（10）上设置压力控制机组（14），气体储存罐出口处的气体传输管线上设置气体流量、压力控制阀（11），气体流量、压力控制阀（11）连接压力监测系统（12）。

5.根据权利要求4所述的模拟局部脆性特征功能性压裂岩心制作与裂缝监测装置，其特征在于：所述的材料掺混装置（1）包括岩心原料制作池（3）、原料搅拌机组（2）、流量控制阀（4）、搅拌器，搅拌器置于岩心原料制作池（3）中，流量控制阀（4）通过原料输送管线（5）连接岩心原料制作池（3），原料搅拌机组（2）通过传动系统（6）连接搅拌器，岩心原料制作池（3）通过材料输送管线（9）连接多孔隔板模具。

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