[發(fā)明專利]一種測定損傷巖鹽自恢復(fù)量的試驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310691957.0
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103645298A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任松;陳結(jié);張軍偉;趙麗君;姜德義;劉戎;程艷飛
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N15/08
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 穆祥維

1.一種測定損傷巖鹽自恢復(fù)量的試驗方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

1）制作一個損傷巖鹽自恢復(fù)量測定裝置，所述損傷巖鹽自恢復(fù)量測定裝置包括筒體（19）、加熱墊片（2）、底座（20）、上蓋（21）、上壓桿（22）、下支撐桿（23）、雙路伺服液壓站（3）、上路儲氣罐（7）、下路儲氣罐（8）、壓差計（11）和氣壓加載裝置（6）；所述加熱墊片（2）設(shè)置在筒體（19）的內(nèi)壁上，所述底座（20）設(shè)置在筒體（19）的底部并與筒體（19）的下端口密封配合，所述上蓋（21）設(shè)置在筒體（19）的頂部并與筒體（19）的上端口密封配合；所述上壓桿（22）豎直設(shè)置在上蓋（21）上，上壓桿（22）的底端伸進筒體（19）內(nèi)，所述下支撐柱（23）豎直設(shè)置在底座（20）上并位于筒體（19）內(nèi)，上壓桿（22）的底端與下支撐柱（23）的頂端在豎直方向上對應(yīng)；所述雙路伺服液壓站（3）的出油口通過管路與筒體（19）內(nèi)連通；所述上壓桿（22）豎直設(shè)置進氣通道，所述上路儲氣罐（7）的出氣口通過管路與進氣通道連接并通過進氣通道與筒體（19）內(nèi)連通；所述下支撐柱（23）豎直設(shè)置進氣通孔，所述下路儲氣罐（8）的出氣口通過管路與進氣通孔連接并通過進氣通孔與筒體（19）內(nèi)連通；所述壓差計（11）的一端口與上路儲氣罐（7）內(nèi)連通，壓差計（11）的另一端口與下路儲氣罐（8）內(nèi)連通；所述氣壓加載裝置（6）的出氣口分別通過管路與上路儲氣罐（7）的進氣口和下路儲氣罐（8）的進氣口連接；所述氣壓加載裝置（6）的出氣口與上路儲氣罐（7）的進氣口之間連接的管路上安裝控制閥門Ⅰ（13），所述氣壓加載裝置（6）的出氣口與下路儲氣罐（8）的進氣口之間連接的管路上安裝控制閥門Ⅱ（14），所述壓差計（11）與上路儲氣罐（7）連接的管路上安裝控制閥門Ⅲ（15），所述壓差計（11）與下路儲氣罐（8）連接的管路上安裝控制閥門Ⅳ（16），所述上路儲氣罐（7）與進氣通道連接的管路上安裝控制閥門Ⅴ（17），所述下路儲氣罐（8）與進氣通孔連接的管路上安裝控制閥門Ⅵ（18）；

2）將需要進行損傷自恢復(fù)量測量的巖鹽試件安裝到損傷巖鹽自恢復(fù)量測定裝置上，巖鹽試件被壓在上壓桿（22）和下支撐柱（23）之間；

3）開啟雙路伺服液壓站（3），加熱墊片（2）通電加熱，通過上壓桿（22）和下支撐柱（23）對巖鹽試件施壓，模擬設(shè)定損傷巖鹽的應(yīng)力、溫度、濕度自恢復(fù)環(huán)境；

4）打開控制閥門Ⅰ（13）和控制閥門Ⅱ（14），通過氣壓加載裝置向上路儲氣罐（7）和下路儲氣罐（8）兩個等體積的儲氣罐中充入氣體，當(dāng)上路儲氣罐（7）氣壓達(dá)到設(shè)定值P₁時關(guān)閉控制閥門Ⅰ（13），當(dāng)下路儲氣罐（8）氣壓達(dá)到設(shè)定值P₂時關(guān)閉控制閥門Ⅱ（14）；

5）打開控制閥門Ⅲ（15）、控制閥門Ⅳ（16）、控制閥門Ⅴ（17）和控制閥門Ⅵ（18），每隔預(yù)定時間監(jiān)測記錄壓差計（11）讀數(shù)變化情況，得出上路儲氣罐（7）和下路儲氣罐（8）的壓差ΔP與時間t的函數(shù)關(guān)系ΔP?=f(t)；

6）當(dāng)壓差計（11）的讀數(shù)接近底線閥值????????????????????????????????????????????????時，重復(fù)步驟3）和4），直至滿足損傷巖鹽自恢復(fù)試驗要求；

7）將試驗數(shù)據(jù)代入滲透率計算公式計算出各時間段的滲透率k；

滲透率方程為：

式中：V是標(biāo)準(zhǔn)容器體積，cm³，V=V₁=V₂，V₁是上路儲氣罐（7）的體積，V₂是下路儲氣罐（8）的體積；Δp_i/Δp_f是最初壓力差和最后壓力差之比；Δt是試驗持續(xù)時間，s；L_s是巖鹽試件長度，cm；A_s是巖鹽試件橫截面積，cm²；μ是氣體介質(zhì)的粘度系數(shù)(pa.?s)；β是氣體介質(zhì)的壓縮系數(shù)(pa^-1);?

8）通過滲透率的變化情況計算巖鹽的損傷自恢復(fù)量;

其中，f(t)是上下路儲氣罐壓差ΔP與自恢復(fù)時間t的函數(shù)，是自恢復(fù)過程中t時刻ΔP的變化率，是自恢復(fù)t₀時刻開始時儲氣罐的壓差，是t₀時刻ΔP的變化率。