[實用新型]測試表皮效應和有約束顆粒變形對孔隙度影響的裝置

有效

• 申請號: 202021003349.8
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN213022759U
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 李冬梅;李會會;李曉勝;周生福;汪洋;樊凌云;金燕林;胡勇;謝進;鄒偉
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司西北油田分公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 張文娟

1.一種測試表皮效應和有約束顆粒變形對孔隙度影響的裝置，其特征在于，所述裝置包含：

模型構建模塊，其用于構建骨架顆粒變形模型，并將所述骨架顆粒變形模型置于不發生位移和變形的剛性約束體內；

上覆壓力模塊，其用于在所述骨架顆粒變形模型的孔隙填充剛性流體，并對所述剛性約束體的上表面施加上覆壓力；

影響分析模塊，其用于改變所述骨架顆粒變形模型的球體數量、楊氏模量以及泊松比，逐步降低所述剛性流體的孔隙充填壓力，計算球體變形情況以及所述骨架顆粒變形模型的孔隙度變化情況，分析得到表皮效應對孔隙度變化的影響以及有約束變形對孔隙度變化的影響。

2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述模型構建模塊包含：

模型設置單元，其用于設置所述骨架顆粒變形模型為多個球體緊密排列的立方堆積體，所述骨架顆粒變形模型的六個表接觸壁面為恒應力邊界，允許發生位移，壁面為剛性無變形壁面。

3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述影響分析模塊包含：

表皮效應單元，其用于設置多組不同球體數量的所述骨架顆粒變形模型，每組骨架顆粒變形模型的楊氏模量和泊松比相同，逐步降低所述剛性流體的孔隙充填壓力，計算球體變形情況以及所述骨架顆粒變形模型的孔隙度變化情況，分析得到表皮效應對孔隙度變化的影響。

4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述影響分析模塊包含：

第一分析單元，其用于基于多組不同球體數量的所述骨架顆粒變形模型進行試驗，確定球體數量、表皮效應與孔隙度變化的關系，其中，球體數量與表皮效應呈負相關，表皮效應與孔隙度變化量呈正相關。

5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述影響分析模塊包含：

有約束變形單元，其用于設置多組不同泊松比的所述骨架顆粒變形模型，每組骨架顆粒變形模型的楊氏模量和球體數量相同，逐步降低所述剛性流體的孔隙充填壓力，計算球體變形情況以及所述骨架顆粒變形模型的孔隙度變化情況，分析得到有約束變形對孔隙度變化的影響。

6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述影響分析模塊包含：

第二分析單元，其用于基于多組不同泊松比的所述骨架顆粒變形模型進行試驗，確定泊松比、有約束變形與孔隙度變化的關系，其中，泊松比與孔隙度變化量呈正相關。

7.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包含：

繪制模塊，其用于繪制孔隙度隨孔隙充填壓力變化的曲線圖，基于孔隙度變化量分別分析表皮效應與有約束變形對孔隙度變化的影響。

8.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述上覆壓力模塊配置為：所述上覆壓力大于所述孔隙充填壓力。

9.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述影響分析模塊包含：

材料單元，其用于改變所述骨架顆粒變形模型的材料、球體數量、楊氏模量以及泊松比，逐步降低所述剛性流體的孔隙充填壓力，計算球體變形情況以及所述骨架顆粒變形模型的孔隙度變化情況，分析得到表皮效應對孔隙度變化的影響以及有約束變形對孔隙度變化的影響。

10.如權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述材料單元配置為：所述骨架顆粒變形模型的球體材料為橡膠球體、黏土球體以及石英球體。