高压多相流耦合岩石真三轴试验系统及其方法

摘要

本发明公开了一种高压多相流耦合岩石真三轴试验系统及方法，涉及岩石力学试验技术。本系统是：在围压室的中心设置有岩样，在岩样的四周设置有加载垫块，X方向压轴压紧左、右加载垫块，Y方向压轴压紧前、后加载垫块；孔隙二氧化碳计量泵和孔隙水计量泵分别通过控制器和计算机连接，实现对流体的控制；声发射传感器和LVDT位移传感器分别与计算机连接，采集声发射声信号和位移信号。本方法是：①岩样加工；②岩样密封；③管路连接；④系统气密性检查；⑤抽真空；⑥预应力加载；⑦孔隙流体加载；⑧试验测试；⑨整理设备；⑩试验数据整理。本系统可以获取岩石在高压二氧化碳和水耦合条件下的力学和变形参数，研究岩石在高压二氧化碳和水耦合条件下的力学特性和变形机制等。

主权项

一种高压多相流耦合岩石真三轴试验系统，其特征在于：包括围压室（1）、X方向压轴（2）、Y方向压轴（3）、加载垫块（4）、多孔隔板（5）、Pcmax陶瓷板（6）、O型密封圈（7）、岩样（8）、声发射传感器（9）、计算机（10）、温度调节水域（11）、过滤器（12）、孔隙二氧化碳计量泵（13）、孔隙水计量泵（14）、真空泵（15）、控制器（16）、位移支架（17）和LVDT位移传感器（18）；其位置和连接关系是：在围压室（1）的中心设置有岩样（8），在岩样（8）的四周设置有加载垫块（4），X方向压轴（2）压紧左、右加载垫块（4‑1、4‑2），Y方向压轴（3）压紧前、后加载垫块（4‑3、4‑4）；在左、前加载垫块（4‑1、4‑3）上设置有位移支架（17）和在右、后加载垫块（4‑2、4‑4）上LVDT位移传感器18；左、右加载垫块（4‑1、4‑2）均设置有流体通道；在左加载垫块（4‑1）内设置有Pcmax陶瓷板（6），并通过O型密封圈（7）进行密封；在左、右加载垫块（4‑1、4‑2）上内嵌有多孔隔板（5）；在后加载垫块（4‑4）上设置有声发射传感器（9）；将岩样（8）的上下两面抹胶密封；左、右加载垫块（4‑1、4‑2）通过气体管路与过滤器（12）相连；过滤器（12）分别与孔隙二氧化碳计量泵（13）和孔隙水计量泵（14）连接，孔隙二氧化碳计量泵（13）和孔隙水计量泵（14）共同连接于真空泵（15），将岩样8抽真空；孔隙二氧化碳计量泵（13）和孔隙水计量泵（14）分别通过控制器（16）和计算机（10）连接，实现对流体的控制；声发射传感器（9）和LVDT位移传感器（18）分别与计算机（10）连接，采集声发射声信号和位移信号。