渗透压力和相分比例可控的岩石长期多场耦合实验装置与测试方法

摘要

本发明公开了一种渗透压力和相分比例可控的岩石长期多场耦合实验装置与测试方法，该实验装置包括三轴压力室、多相流体混合控制装置、出口流体收集与测量装置。多相流体混合控制装置包括气体计量泵、液体计量泵、气体压缩瓶、储液箱、混合容器、控制箱、真空泵。通过控制箱的电平信号来控制计量泵的工作状态，保证恒定的渗透压力以及混合流体的气液成分比例。渗透压力和相分比例可控的岩石长期多场耦合实验的测试方法是在上述实验装置的基础上进行的测试方法，本发明通过改变不同的荷载条件、混合流体相态组分、渗透压力以及温度，可实现岩石试件在不同相态混合流体渗透作用下的热流固耦合蠕变实验。

主权项

渗透压力和相分比例可控的岩石长期多场耦合实验装置，包括三轴压力室（1）、电机伺服泵（2）以及之间的连接管路和阀门，其特征在于：将所述的电机伺服泵（2）通过管路连接到三轴压力室（1）的下游出口（3）处，下游出口（3）和电机伺服泵（2）管路之间设有阀门，三轴压力室（1）的上游进口（4）通过管路与混合容器（10）的混合流体出口（5）连接，上游进口（4）与混合流体出口（5）管路之间设有阀门，气体压缩瓶（8）的出气口通过管路与气体计量泵（6）的进气口连接，气体计量泵（6）的出气口通过管路与混合容器（10）的进气口（14）连接，气体压缩瓶（8）与气体计量泵（6）之间设有减压阀（13），气体计量泵（6）与进气口（14）之间设有阀门，储液箱（9）的出液口通过管路与液体计量泵（7）的进液口连接，液体计量泵（7）的出液口通过管路与混合容器（10）的进液口（15）连接，储液箱（9）的出液口通过管路与三向阀门（17）的进液口连接，三向阀门（17）的两个出液口分别通过管路并联在液体计量泵（7）的清洗口和进液口上，其中与清洗口连接的管路上设置有止水阀，液体计量泵（7）的出液口通过管路与混合容器（10）进液口（15）连接，管路上设有阀门，真空泵（11）的抽气口通过管路与混合容器（10）的排气口（16）连接，管路上设有阀门，气体计量泵（6）、液体计量泵（7）的信号输入端通过并联连接到混合容器（10）的控制箱的电平信号输出端上，混合容器（10）中的热电偶（18）、磁力搅拌器（19）与压力传感器（12）通过线路分别连接到控制箱上，混合容器（10）中的加热板（20）外接电源。