[發明專利]一種濕巖石熱損傷表征方法及裝置

在審

• 申請號: 202210326707.6
• 申請日: 2022-03-30
• 公開（公告）號: CN114544334A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 郭明哲;劉慧卿;馮亞斌;東曉虎
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: G01N3/06
• 分類號: G01N3/06;G01N3/18;G01B11/24;G01B11/30;G01K3/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春蕾

1.一種濕巖石熱損傷表征方法，其特征在于，包括：

將待測巖塊的表面打磨光滑；

將待測巖塊加入到反應釜內，并獲取待測巖塊的初始粗糙度；

在反應釜內通入氣體和反應液后，進行加熱；

當溫度和壓力達到預設條件時，開始計時，并記錄溫差，直至待測巖塊的表面粗糙度產生預設程度的改變，測量此時待測巖塊的粗糙度；

根據待測巖塊的粗糙度變化以及溫差，獲得待測巖塊的表面形貌輪廓變化和損傷度。

2.根據權利要求1所述的濕巖石熱損傷表征方法，其特征在于，在將待測巖塊的表面打磨光滑之前，獲取待測巖塊的礦物組成，并確定反應液成分和離子濃度；

在將待測巖塊的表面打磨光滑之后，獲取待測巖塊質量；

獲取冷卻收集反應液成分和離子濃度；

蒸餾水沖洗，烘干巖塊，以獲取巖塊質量變化。

3.根據權利要求2所述的濕巖石熱損傷表征方法，其特征在于，所述損傷度由以下公式確定：

其中，T_s為損傷度，S_a0為初始粗糙度，S_ax為實時粗糙度，ΔT為溫差，Q為離子活度積，K為離子平衡常數。

4.一種濕巖石熱損傷表征裝置，其特征在于，包括：溫壓可控反應釜、圖像采集裝置、數據處理器、供氣裝置和供液裝置，所述供氣裝置和所述供液裝置與所述溫壓可控反應釜連通，所述供液裝置用于給所述溫壓可控反應釜提供反應液，所述供氣裝置用于向所述溫壓可控反應釜反應氣體；所述圖像采集裝置用于實時獲取所述溫壓可控反應釜內所盛放的巖石的表面圖像信息，所述數據處理器和所述圖像采集裝置連接，用于根據所述表面圖像信息獲得巖石的損傷度。

5.根據權利要求4所述的濕巖石熱損傷表征裝置，其特征在于，所述溫壓可控反應釜包括釜體、加熱器、壓力傳感器和溫度傳感器，所述釜體上方設有觀察窗，所述觀察窗與所述圖像采集裝置連接，所述釜體的側部設有注入口，所述注入口與所述供氣裝置和所述供液裝置連接，所述加熱器位于所述釜體內，所述壓力傳感器和所述溫度傳感器位于所述釜體的側壁，所述釜體內設有用于承載巖石的測試臺，所述測試臺底部通過活塞與所述釜體連接。

6.根據權利要求5所述的濕巖石熱損傷表征裝置，其特征在于，所述釜體外還設有壓力表、溫度表、溫控開關和活塞控制開關，所述溫控開關用于調節所述釜體內的溫度，所述溫度表用于顯示所述釜體內的溫度，所述活塞控制開關用于調節所述釜體內的壓力，所述壓力表用于顯示所述釜體內的壓力。

7.根據權利要求4所述的濕巖石熱損傷表征裝置，其特征在于，所述圖像采集裝置包括相機和激光顯微鏡，所述激光顯微鏡安裝在所述相機上，所述相機與所述數據處理器連接，所述激光顯微鏡通過隔熱鏡筒與所述反應釜連接。

8.根據權利要求7所述的濕巖石熱損傷表征裝置，其特征在于，還包括支架，所述反應釜和所述相機安裝在所述支架上，所述相機位于所述反應釜的正上方。

9.根據權利要求5所述的濕巖石熱損傷表征裝置，其特征在于，所述供液裝置包括平流泵、中間容器、進液管，所述平流泵的出口與所述中間容器的進口連接，所述中間容器的出口與所述進液管的進口連接，所述進液管的出口與泄壓閥連接，所述泄壓閥與所述注入口連接。

10.根據權利要求9所述的濕巖石熱損傷表征裝置，其特征在于，所述供氣裝置包括氣瓶、進氣管和氣體流量計，所述氣瓶通過所述進氣管與所述泄壓閥連接，所述氣體流量計設置在所述進氣管上。