[發明專利]一種三軸條件下巖石孔隙度滲透率聯合測試裝置及測試方法

在審

• 申請號: 202010181245.4
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111272635A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 李霞穎;李琦;何淼;申海萌;謝琦峰;肖威
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 楊青;李彪

1.一種三軸條件下巖石孔隙度滲透率聯合測試裝置，用于在三軸應力條件下對巖石孔隙度和滲透率同時測量，其特征在于，所述裝置包括孔滲測量組件、巖心夾持器(17)、圍壓加載組件、軸壓加載組件、多通道數據采集卡(15)和數據存儲處理模塊(16)；所述孔滲測量組件、圍壓加載組件和軸壓加載組件分別與巖心夾持器(17)相連；其中，

所述孔滲測量組件，用于在三軸條件下測量待測試巖樣的上下端壓力及壓力差；

所述巖心夾持器(17)，用于固定待測試巖樣，同時對待測試巖樣施加圍壓和軸壓；

所述圍壓加載組件，用于產生作用于待測試巖樣圍壓；

所述軸壓加載組件，用于產生作用于待測試巖樣軸壓；

所述多通道數據采集卡(15)，用于采集孔滲測量組件測量的壓力和壓力差，發送至數據存儲處理模塊(16)；

所述數據存儲處理模塊(16)，用于基于壓力和壓力差同時計算待測試巖樣的孔隙度和滲透率。

2.根據權利要求1所述的三軸條件下巖石孔隙度滲透率聯合測試裝置，其特征在于，所述孔滲測量組件包括：高壓氣瓶(1)、第一閥門(2)、孔壓加壓泵(3)、第二閥門(4)、第一壓力傳感器(5)、差壓計(6)、第一緩沖罐(7)、第三閥門(8)、第四閥門(9)、第五閥門(10)、第二緩沖罐(11)、第六閥門(12)、第二壓力傳感器(13)和真空泵(14)；其中，

所述高壓氣瓶(1)的出口通過管路分別與第一閥門(2)、孔壓加壓泵(3)連通，管路經過第二閥門(4)后分出三路，第一路連接第一壓力傳感器(5)的輸入端；第二路與差壓計(6)的一端連接；第三路依次經過第一緩沖缸(7)和第三閥門(8)，與巖心夾持器(17)連通；

所述差壓計(6)另一端連接的管路分出三路，第一路連接第二壓力傳感器(13)的輸入端；第二路經過第六閥門(12)與真空泵(14)連通；第三路依次經過第二緩沖罐(11)和第五閥門(10)，與巖心夾持器(17)的連通；

所述第三閥門(8)與第一緩沖缸(7)之間設置一條管路連通到第五閥門(10)與第二緩沖罐(11)之間處，該管路中間設置第四閥門(9)；

所述第一壓力傳感器(5)、差壓計(6)和第二壓力傳感器(13)的數據輸出端均連接多通道數據采集卡(15)。

3.根據權利要求1所述的三軸條件下巖石孔隙度滲透率聯合測試裝置，其特征在于，所述巖心夾持器(17)包括處于腔室內部的熱收縮管(18)、位于腔室外壁上的流體采出口(29)、圍壓注入孔(31)、軸壓注入孔(30)和流體注入口(28)；其中，

所述熱收縮管(18)將待測試巖樣(19)密封后固定在巖心夾持器(17)內；

所述流體采出口(29)通過管路與孔滲測量組件的第五閥門(10)連通；

所述圍壓注入孔(31)通過管路與圍壓加載組件連通；

所述軸壓注入孔(30)通過管路與軸壓加載組件連通；

所述流體注入口(28)通過管路與孔滲測量組件的第三閥門(8)連通。

4.根據權利要求3所述的三軸條件下巖石孔隙度滲透率聯合測試裝置，其特征在于，所述圍壓加載組件包括：圍壓第一控制閥(20)、圍壓加壓泵(21)、圍壓第二控制閥(22)和圍壓動力源(23)；

所述圍壓動力源(23)輸出管路依次經過圍壓第二控制閥(22)、圍壓加壓泵(21)、圍壓第一控制閥(20)與所述巖心夾持器(17)的圍壓注入孔(31)連通；所述述圍壓動力源(23)為去離子水；所述圍壓加壓泵(21)為高精度計量泵。

5.根據權利要求3所述的三軸條件下巖石孔隙度滲透率聯合測試裝置，其特征在于，所述軸壓加載組件包括：軸壓第一控制閥(24)、軸壓加載泵(25)、軸壓第二控制閥(26)和軸壓動力源(27)；

所述軸壓動力源(27)輸出管路依次經過軸壓第二控制閥(26)、軸壓加壓泵(25)、軸壓第一控制閥(24)與所述巖心夾持器(17)的軸壓注入孔(30)連通；所述軸壓動力源(27)為去離子水；所述軸壓加壓泵(25)為高精度計量泵。