[發明專利]模擬層狀巖石中裂縫形成演化及連通性的試驗裝置

在審

• 申請號: 201710068735.1
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN106813979A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 鞏磊;高帥;付曉飛;平貴東;柳波;謝昭涵
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所23118
• 代理人: 曹愛華

1.一種模擬層狀巖石中裂縫形成演化及連通性的試驗裝置，其特征在于：這種模擬層狀巖石中裂縫（9）形成演化及連通性的試驗裝置包括試驗桌臺（1）、PMMA基板（2）、巖石模型、抓爪（4）、鎢絲光源（5）、相機（6），PMMA基板（2）為透明的，位于試驗桌臺（1）的中心，PMMA基板（2）為正方形削掉四角后形成的帶四個翅板（7）的平板，四個翅板（7）兩兩相對，兩兩相對的翅板（7）為一組且對稱設置，每個翅板（7）上都均勻設置有連接孔（8）；試驗桌臺（1）上固定設置四個應變加載器，四個應變加載器分別與PMMA基板（2）的四個翅板（7）一一對應設置，每個應變加載器與相應的翅板（7）均通過抓爪（4）固定；抓爪（4）的底面延長度方向設置有貫通的條形槽（11），條形槽（11）的兩側槽壁均設置有連接孔（8）， PMMA基板（2）的每個翅板（7）分別伸入到相應抓爪（4）的條形槽（11）內，通過螺栓（16）與該抓爪（4）固定連接，抓爪（4）通過其頂面的固定孔（12）與相應的應變加載器固定連接，兩個相對設置的應變加載器的推拉方向是共線的；PMMA基板（2）的中心放置巖石模型，巖石模型的四周分別設置應變傳感器（10）；鎢絲光源（5）位于PMMA基板（2）的一個翅板（7）一側，鎢絲光源（5）進行照射，在裂縫（9）處生成反射光（17），相機（6）設置在巖石模型的斜上方，相機（6）接收裂縫（9）的反射光（17），記錄裂縫（9）的擴展模式；上述相機（6）、各應變加載器、各應變傳感器（10）均連接計算機（13），巖石模型為脆性涂層（3）。

2.根據權利要求1所述的模擬層狀巖石中裂縫形成演化及連通性的試驗裝置，其特征在于：所述的脆性涂層（3）的制備方法：將模具（14）放置在PMMA基板（2）的中央，用注射器將液體脆性涂層（3）展布到模具（14）范圍內，該過程在1分鐘之內完成，形成一個穩定分布的、厚度均勻的薄膜，之后，在室溫22.5℃條件下干燥24小時，使脆性涂層（3）的力學性質趨于穩定；模擬具有不同厚度、不同巖石力學性質組合的多層巖石時，根據設定的單層厚度確定所需液體脆性涂層（3）的體積，根據所設定的力學性質選擇脆性涂層（3）的類型，分別對每一層用注射器進行展布；模型建立好后，撤掉模具（14）；模具（14）為兩端開放的方筒體，筒體的長、寬、高均為10cm，模具（14）的底端用橡膠皮套（15）包圍，模具（14）材質為塑料。

3.根據權利要求2所述的模擬層狀巖石中裂縫形成演化及連通性的試驗裝置，其特征在于：所述的巖石模型的四周設置四個應變傳感器（10），四個應變傳感器（10）分別設置在巖石模型的四個側面。

4.根據權利要求3所述的模擬層狀巖石中裂縫形成演化及連通性的試驗裝置，其特征在于：所述的PMMA基板（2）的厚度為0.45cm。

5.根據權利要求4所述的模擬層狀巖石中裂縫形成演化及連通性的試驗裝置，其特征在于：所述的鎢絲光源（5）采用500W鎢絲光源。