一種孔隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種孔隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載方法，通過將實驗巖心置于密封膠套中，將膠套置于一密閉空間中，密閉空間置于可計量的恒溫環(huán)境中；通過彈性機械施壓方式對包裹后實驗巖心的上下豎軸方向施加相同的柔性可計量的軸壓；往密閉空間中注入氣體或者液體方式對包裹后實驗巖心其他方向表面上均勻施加可計量的圍壓；往密封膠套內(nèi)且從實驗巖心的下豎軸方向注入可計量的氣體或液體，從實驗巖心的上豎軸方向且外置于所述密閉空間排出可計量的所述氣體或液體；通過聲波探頭收集實驗巖心豎軸方向上下豎軸方向端的聲波信號。本發(fā)明對巖心施加無間斷步進式柔性軸壓的方式，使得巖心不會由于壓力機的瞬時壓力波動而壓碎，效果更加良好。
【專利說明】一種孔隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于二氧化碳地質(zhì)儲存技術(shù)研究領(lǐng)域，尤其涉及一種孔隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的模擬實驗裝置系統(tǒng)在模擬地層環(huán)境的高溫高壓條件時，通常采用恒溫箱控制巖心實驗系統(tǒng)的溫度，采用液壓伺服試驗機(美特斯(MTS)壓力試驗機、萬能試驗機)來模擬地層的垂向的應(yīng)力。但是，對于一般常見的實驗巖心來說，由于其尺寸小(通常直徑為50mm、38mm、25mm)，在目前的市場常見的壓力機控制精度范圍內(nèi)(一般為壓力機滿量程的1%)，在實驗過程中，由于壓力機的不穩(wěn)定性，很容易造成巖心被壓碎。另外，要想實現(xiàn)小范圍的步進式加壓，很難實現(xiàn)加壓過程的穩(wěn)定。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種孔隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)獲取數(shù)據(jù)不穩(wěn)定和準(zhǔn)確性，以及由于壓力機的不穩(wěn)定性造成巖心被壓碎的問題。
[0004]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種孔隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載方法，包括以下步驟:
[0005]將實驗巖心置于密封膠套中進行密封包裹，將包裹后的實驗巖心置于一密閉空間中；
[0006]將包裹后的實驗巖心連同其密閉空間置于可計量的恒溫環(huán)境中；
[0007]通過彈性機械施壓方式對包裹后實驗巖心的上下豎軸方向施加相同的柔性可計量的軸壓；
[0008]往所述密閉空間中注入氣體或者液體方式對包裹后實驗巖心其他方向表面上均勻施加可計量的圍壓；
[0009]往所述密封膠套內(nèi)且從實驗巖心的下豎軸方向注入可計量的氣體或液體，從實驗巖心的上豎軸方向且外置于所述密閉空間排出可計量的所述氣體或液體；
[0010]通過聲波探頭收集實驗巖心豎軸方向上下豎軸方向端的聲波信號。
[0011]優(yōu)選地，所述可計量的恒溫環(huán)境為該恒溫環(huán)境中可計量的溫度。
[0012]優(yōu)選地，所述彈性機械施壓方式為壓力機通過一立柱直接作用力在包裹后實驗巖心的下豎軸方向，并通過壓力機通過彈簧作用力在又一立柱上，再由該立柱作用力在包裹后實驗巖心的上豎軸方向上。
[0013]優(yōu)選地，所述可計量的軸壓包括作用在包裹后實驗巖心的上、下豎軸方向的壓力值。
[0014]優(yōu)選地，所述可計量的圍壓為通過計量注入到單位體積的所述密閉空間中氣體或者液體的量，獲得包裹后實驗巖心上下豎軸方向周圍表面上均勻承受的壓力大小。[0015]優(yōu)選地，所述注入可計量的氣體或液體具體為:往所述密封膠套內(nèi)且從實驗巖心的下豎軸方向注入氣體或液體過程中，計量注入的量以及注入壓強。
[0016]優(yōu)選地，所述排出可計量的所述氣體或液體具體為:收集從實驗巖心的上豎軸方向且外置于所述密閉空間排出的氣體或液體的過程中，計量氣體或液體通過實驗巖心內(nèi)部孔隙的速率、排出的量以及排出壓強。
[0017]本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種孔隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載方法，通過將實驗巖心置于密封膠套中進行密封包裹，將包裹后的實驗巖心置于一密閉空間中；將包裹后的實驗巖心連同其密閉空間置于可計量的恒溫環(huán)境中；通過彈性機械施壓方式對包裹后實驗巖心的上下豎軸方向施加相同的柔性可計量的軸壓；往所述密閉空間中注入氣體或者液體方式對包裹后實驗巖心其他方向表面上均勻施加可計量的圍壓；往所述密封膠套內(nèi)且從實驗巖心的下豎軸方向注入可計量的氣體或液體，從實驗巖心的上豎軸方向且外置于所述密閉空間排出可計量的所述氣體或液體；通過聲波探頭收集實驗巖心豎軸方向上下豎軸方向端的聲波信號。本發(fā)明根據(jù)實驗巖心的實際地層垂向應(yīng)力，采用在壓力機和傳力柱之間加一個具有相應(yīng)的剛度彈簧(彈簧的選取要根據(jù)實際應(yīng)力的變化范圍)，實現(xiàn)在壓力機逐級加壓過程中，巖心能夠保持壓力的無間斷步進式柔性軸壓，而且，不會由于壓力機的瞬時壓力波動(壓力波動是壓力機實驗過程中必然存在的現(xiàn)象，可能由于電壓的不穩(wěn)定，或者壓力機本身控制精度限制)而壓碎巖心，效果更加良好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明孔隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載方法的步驟流程圖；
[0019]圖2是本發(fā)明的隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載裝置一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是圖2中溫度壓力流動應(yīng)力耦合巖心裝置的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是圖2中氣液注入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5是圖2中氣液排出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6是圖2中圍壓氣液注入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]一種孔隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載方法，如圖1所示，包括以下步驟:
[0026]S1、將實驗巖心置于密封膠套中進行密封包裹，將包裹后的實驗巖心置于一密閉空間中；
[0027]S2、將包裹后的實驗巖心連同其密閉空間置于可計量的恒溫環(huán)境中；
[0028]在步驟S2中，所述可計量的恒溫環(huán)境為該恒溫環(huán)境中可計量的溫度。
[0029]S3、通過彈性機械施壓方式對包裹后實驗巖心的上下豎軸方向施加相同的柔性可計量的軸壓；[0030]在步驟S3中，所述彈性機械施壓方式為壓力機通過一立柱直接作用力在包裹后實驗巖心的下豎軸方向，并通過壓力機通過彈簧作用力在又一立柱上，再由該立柱作用力在包裹后實驗巖心的上豎軸方向上。
[0031]S4、往所述密閉空間中注入氣體或者液體方式對包裹后實驗巖心其他方向表面上均勻施加可計量的圍壓；
[0032]在步驟S4中，所述可計量的軸壓包括作用在包裹后實驗巖心的上、下豎軸方向的壓力值。所述可計量的圍壓為通過計量注入到單位體積的所述密閉空間中氣體或者液體的量，獲得包裹后實驗巖心上下豎軸方向周圍表面上均勻承受的壓力大小。
[0033]S5、往所述密封膠套內(nèi)且從實驗巖心的下豎軸方向注入可計量的氣體或液體，從實驗巖心的上豎軸方向且外置于所述密閉空間排出可計量的所述氣體或液體；
[0034]在步驟S5中，所述注入可計量的氣體或液體具體為:往所述密封膠套內(nèi)且從實驗巖心的下豎軸方向注入氣體或液體過程中，計量注入的量以及注入壓強。所述排出可計量的所述氣體或液體具體為:收集從實驗巖心的上豎軸方向且外置于所述密閉空間排出的氣體或液體的過程中，計量氣體或液體通過實驗巖心內(nèi)部孔隙的速率、排出的量以及排出壓強。
[0035]S6、通過聲波探頭收集實驗巖心豎軸方向上下豎軸方向端的聲波信號。
[0036]在本發(fā)明的實際應(yīng)用過程中，結(jié)合如圖2?6所示具體裝置，操作過程更具體如下所示:
[0037]如圖2至6所示，其中，圖2是本發(fā)明的隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載裝置一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中溫度壓力流動應(yīng)力耦合巖心裝置的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖2中氣液注入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖2中氣液排出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖2中圍壓氣液注入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]一種隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載裝置，包括恒溫箱1，聲波接收器2，設(shè)于所述恒溫箱I中的溫度壓力流動應(yīng)力耦合巖心裝置3，氣液注入裝置4，氣液排出裝置5，以及圍壓氣體液注入裝置6 ;其中，所述溫度壓力流動應(yīng)力耦合巖心裝置3包括筒狀且兩端開口的巖心夾持器31，用于密封包裹實驗巖心的密封膠套321，與所述巖心夾持器31兩端開口適配的上、下應(yīng)力傳遞連接頭331、332，上、下壓力機傳力柱341、342，彈簧343，上聲波發(fā)射探頭351，下聲波接收探頭352，中心設(shè)有與所述上、下應(yīng)力傳遞連接頭331、332適配通孔的上322、下密封堵頭323，所述巖心夾持器31的筒身上設(shè)有圍壓氣液注入接口 36 ；其中，
[0039]所述上、下密封堵頭322、323分別與巖心夾持器31開口兩端對接閉合，所述巖心夾持器31內(nèi)置密封膠套321 ;所述上應(yīng)力傳遞連接頭331 —端穿過上密封堵頭322的通孔后頂持在密封膠套321內(nèi)部的巖心7上，且所述上應(yīng)力傳遞連接頭331另一端頂持在上壓力機傳力柱341上,上壓力機傳力柱341另一端頂持在彈黃343上,彈黃343另一端頂持在壓力機的驅(qū)動端。所述上應(yīng)力傳遞連接頭331靠上壓力機傳力柱341方向端設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有上聲波發(fā)射探頭351 ;所述下應(yīng)力傳遞連接頭332 —端穿過下密封堵頭323的通孔后頂持在密封膠套321內(nèi)部的巖心7上，且所述下應(yīng)力傳遞連接頭332另一端頂持在下壓力機傳力柱342上，所述下應(yīng)力傳遞連接頭332與下壓力機傳力柱342之間設(shè)有下聲波接收探頭352 ；[0040]所述聲波接收器2分別與上聲波發(fā)射探頭351以及下聲波接收探頭352通過數(shù)據(jù)線連接；
[0041]所述上應(yīng)力傳遞連接頭331內(nèi)設(shè)有與巖心夾持器31內(nèi)部導(dǎo)通的氣液排出接口324，所述下應(yīng)力傳遞連接頭332內(nèi)設(shè)有與巖心夾持器31內(nèi)部導(dǎo)通的氣液注入接口 325 ;所述氣液注入裝置4通過管道與所述氣液注入接口 325連接，所述氣液排出裝置5通過管道與所述氣液排出接口 324連接；
[0042]所述巖心夾持器31、密封膠套321、上密封堵頭322以及下密封堵頭323之間形成一環(huán)形密封腔，所述環(huán)形密封腔與圍壓氣液注入接口 36相通，所述圍壓氣液注入接口 36與圍壓氣液注入裝置6通過管道連接。
[0043]在本發(fā)明實施例中，為了保證溫度壓力流動應(yīng)力耦合巖心裝置3的拆裝方便以及良好的密封性，所述孔隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載裝置還包括上、下壓緊環(huán)326、327，上、下大帽328、329 ;所述上壓緊環(huán)326以及上大帽328的軸心處均設(shè)有與所述上應(yīng)力傳遞連接頭331適配的通孔，所述下壓緊環(huán)327以及下大帽329的軸心處均設(shè)有與所述下應(yīng)力傳遞連接頭332適配的通孔；其中，所述上大帽328通過內(nèi)螺紋旋緊在巖心夾持器31 一端，所述上大帽328內(nèi)的上壓緊環(huán)326頂緊在上密封堵頭322遠(yuǎn)離巖心夾持器31方向一端上；所述下大帽329通過內(nèi)螺紋旋緊在巖心夾持器31另一端，所述下大帽329內(nèi)的下壓緊環(huán)327頂緊在下密封堵頭323遠(yuǎn)離巖心夾持器31方向一端上。
[0044]在本發(fā)明的實施例中，更具體的，所述氣液注入裝置4包括注入壓力傳感器41，增壓泵42，儲氣罐43，調(diào)壓閥44，進氣閥45，出氣閥46，用于盛放增壓后的高壓氣體容器A47，用于盛放實驗過程中需要注入的液體的容器B48，以及注入泵49 ;其中，所述進氣閥45、增壓泵42、儲氣罐43、調(diào)壓閥44、出氣閥46以及氣液注入接口依次通過管道連接；
[0045]所述注入泵分別通過管道與容器A47和容器B48的輸入端連接，所述容器A47和容器B48的輸出端設(shè)于所述出氣閥46和氣液注入接口之間的連接管道；
[0046]所述注入壓力傳感器41設(shè)于出氣閥46和氣液注入接口之間的連接管道上，且所述注入壓力傳感器41位于出氣閥46和容器A47之間。
[0047]更具體的，所述注入壓力傳感器41包括量程規(guī)格分別為10MPa、40MPa、70MPa第一、第二以及第三壓力傳感器411、412、413，F(xiàn)l閥，以及F2閥；其中，
[0048]所述第一壓力傳感器411與Fl閥的輸入端連接，所述第三壓力傳感器413與F2閥的輸入端連接，所述Fl閥的輸出端、第二壓力傳感器412以及F2閥的輸出端匯聚在第一支管414 一端，所述第一支管414另一端連接在出氣閥46和氣液注入接口之間的連接管道上。
[0049]更具體的，所述氣液排出裝置5包括F3?F5閥，排出壓力傳感器51，回壓傳感器52，回壓閥53，緩沖罐54，回壓泵55，液體盛放器56，氣液分離器57，以及流量計58 ;其中，所述回壓閥52上設(shè)有第一、第二以及第三回壓連接端口，所述回壓閥52的第一和第二管道連接端口分別與所述氣液排出口通過管道連接，所述氣液分離器57上設(shè)有第一、第二以及第三氣液分離連接端口 ；其中，
[0050]所述第一回壓連接端口與氣液排出口的連接管道上設(shè)有F3閥，所述排出壓力傳感器51通過管道連接在第一管道連接端口與F3閥之間的管道上；
[0051]所述第二回壓連接端口與第一氣液分離連接端口通過管道連接，所述第二氣液分離連接端口的液體輸出端置于液體盛放器56上方，所述第三氣液分離連接端口與所述氣液排出口通過管道連接，所述第三氣液分離連接端口與氣液排出口之間的管道上依次設(shè)有F5閥、流量計58以及F4閥；
[0052]所述回壓泵55與第三回壓連接端口之間通過管道連接，所述回壓泵55與第三回壓連接端口之間的管道上連接第二支管59 —端，所述緩沖罐54與回壓傳感器52通過管道連接，所述第二支管59另一端連接在緩沖罐54與回壓傳感器52之間的管道上。
[0053]更具體的，所述排出壓力傳感器51包括量程分別為40MPa、10MPa的第四、第五壓力傳感511、512以及F6閥；所述第四壓力傳感器511與F6閥的輸入端連接，所述F6閥的輸出端和第五壓力傳感器512匯聚在第三支管513上，所述第三支管513的另一端連接在第一回壓連接端口與氣液排出口的連接管道上。
[0054]更具體的，所述流量計58包括量程分別為10SCCM、100SCCM、1000SCCM的第一、第二以及第三流量計581、582、583，以及用于根據(jù)管道流量大小自動切換相應(yīng)量程的流量計進行工作的Vl?V3自動控制閥；其中，所述第三流量計583與Vl自動控制閥輸入端連接，所述第二流量計582與V2自動控制閥的輸入端連接，所述第一流量計581與V3自動控制閥的輸入端連接，所述Vl?V3的輸出端匯聚在第四支管584的一端，且所述第四支管584的另一端連接在F5閥與F4閥之間的連接管道上。
[0055]更具體的，所述圍壓氣液注入裝置6包括圍壓泵61以及圍壓傳感器62，其中，所述圍壓泵61與巖心夾持器31通過管道連接，所述圍壓傳感器62連接在圍壓泵61與巖心夾持器31之間的管道上
[0056]在本發(fā)明實施例的實際應(yīng)用過程中，具體使用方法如下步驟所示:
[0057](I)將準(zhǔn)備好的巖心放入密封膠套321中，將裝有巖心的密封膠套321放入巖心夾持器31 ；
[0058](2)將上、下密封堵頭322、323的凸出端分別塞入密封膠套321的兩端；
[0059](3)將上、下壓緊環(huán)326、327分別套壓在上、下密封堵頭322、323的遠(yuǎn)離膠套一端;
[0060](4)將帶有內(nèi)螺紋的上、下大帽328、329安裝在兩端分別帶有適配外螺紋的巖心夾持器31上。上、下大帽328、329的旋緊壓力通過上、下壓緊環(huán)326、327傳遞到上、下密封堵頭322、323上，實現(xiàn)上、下密封堵頭322、323與巖心夾持器31密封接觸。此時，在密封堵頭322、323、密封膠套321和巖心夾持器31三個部件之間形成了一個環(huán)形的空腔。這個空腔通過設(shè)在巖心夾持器31側(cè)壁的圍壓氣液注入接口 36與圍壓氣液注入裝置6相連接。在實驗中，通過控制圍壓氣液注入裝置6的壓力，來控制該空腔中的壓力，空腔的壓力通過密封膠套321傳遞到巖心上，進而實現(xiàn)了巖心水平向應(yīng)力的加載；
[0061](5)將上、下應(yīng)力傳遞連接頭331、332穿過上、下大帽328、329的中間開口，和上、下密封堵頭322、323的中間開口，頂持在密封膠套321中的巖心的上、下兩端；上、下應(yīng)力傳遞連接頭331、332通過上、下傳力柱341、342，將彈簧343設(shè)于上傳力柱341與壓力機之間，將實驗壓力機(萬能試驗機)的設(shè)定壓力傳遞到實驗巖心上，實現(xiàn)巖心的軸向應(yīng)力加載；
[0062](6)啟動恒溫箱1，控制巖心室的溫度，啟動氣液注入裝置4、氣液排出裝置5以及圍壓氣液注入裝置6，開始進行相關(guān)實驗。
[0063]本發(fā)明基于相關(guān)領(lǐng)域滲流研究的現(xiàn)狀，采用將溫度控制、流體壓力控制、地層應(yīng)力控制、流量計量與聲波采集相結(jié)合，客觀再造了地層巖心樣品在深部地層的原位環(huán)境中的流動實驗，為真實模擬孔隙流體在地下巖體孔隙中的運移提供了實現(xiàn)方式。此外，最為重要的是，本發(fā)明根據(jù)實驗巖心的實際地層垂向應(yīng)力，采用在壓力機和傳力柱341之間加一個具有相應(yīng)的剛度彈簧343 (彈簧343的選取要根據(jù)實際應(yīng)力的變化范圍)，實現(xiàn)在壓力機逐級加壓過程中，巖心能夠保持壓力的無間斷步進式加壓，而且，不會由于壓力機的瞬時壓力波動(壓力波動是壓力機實驗過程中必然存在的現(xiàn)象，可能由于電壓的不穩(wěn)定，或者壓力機本身控制精度限制)而壓碎巖心，效果更加良好。
[0064]在本發(fā)明實施例中，具體功能如下所示:
[0065](I)本發(fā)明能夠在壓力機逐級加壓過程中，巖心能夠保持壓力的無間斷步進式加壓，而且，不會由于壓力機的瞬時壓力波動(壓力波動是壓力機實驗過程中必然存在的現(xiàn)象，可能由于電壓的不穩(wěn)定，或者壓力機本身控制精度限制)而壓碎巖心。
[0066](2)實現(xiàn)所指定的溫度與壓力條件下，巖石孔隙流體驅(qū)替過程中的精確控制和計量。
[0067](3)可對流體驅(qū)替過程中樣品的聲學(xué)參數(shù)進行精確測量。
[0068](4)能夠進行巖心的形變等系列力學(xué)參數(shù)測試。
[0069](5)能夠?qū)崿F(xiàn)不同溫度、壓力條件下巖心的孔隙度和滲透率變化的測試。
[0070](6)氣液排出裝置由壓力傳感器、天平和計量泵構(gòu)成，完成巖心液體滲透率、含水飽和度的測量。
[0071](7)設(shè)備能夠在所設(shè)定的溫、壓力條件下長時間(30天)持續(xù)工作且性能穩(wěn)定。
[0072](8)樣品加卸載采用頂部加卸載方式、立式且油、氣、水從下端注入。
[0073](9)計算機自動完成試驗系統(tǒng)所涉及的軸壓、圍壓、滲透壓力、驅(qū)替壓力、溫度、流量、飽和度及聲學(xué)參數(shù)的實時采集，并儲存于數(shù)據(jù)文件，實時顯示實驗進程曲線，使實驗人員能及時掌握實驗進程和效果。
[0074](10)試驗系統(tǒng)所涉及的軸壓、圍壓、滲透壓力、驅(qū)替壓力、溫度及聲學(xué)采集控制儀器儀表整合在一個控制臺上，各個過程控制由計算機自動控制和處理。壓力控制系統(tǒng)可實現(xiàn)三軸壓力獨立控制，壓力控制單元整合在一個面板中。
[0075]相比與現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明能夠在壓力機逐級加壓過程中，巖心能夠保持壓力的無間斷步進式加壓，而且，不會由于壓力機的瞬時壓力波動(壓力波動是壓力機實驗過程中必然存在的現(xiàn)象，可能由于電壓的不穩(wěn)定，或者壓力機本身控制精度限制)而壓碎巖心，效果更加良好。
[0076]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種孔隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載方法，其特征在于包括以下步驟: 將實驗巖心置于密封膠套中進行密封包裹，將包裹后的實驗巖心置于一密閉空間中； 將包裹后的實驗巖心連同其密閉空間置于可計量的恒溫環(huán)境中； 通過彈性機械施壓方式對包裹后實驗巖心的上下豎軸方向施加相同的柔性可計量的軸壓； 往所述密閉空間中注入氣體或者液體方式對包裹后實驗巖心其他方向表面上均勻施加可計量的圍壓； 往所述密封膠套內(nèi)且從實驗巖心的下豎軸方向注入可計量的氣體或液體，從實驗巖心的上豎軸方向且外置于所述密閉空間排出可計量的所述氣體或液體； 通過聲波探頭收集實驗巖心豎軸方向上下豎軸方向端的聲波信號。
2.如權(quán)利要求1所述的孔隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載方法，其特征在于，所述可計量的恒溫環(huán)境為該恒溫環(huán)境中可計量的溫度。
3.如權(quán)利要求1所述的孔隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載方法，其特征在于，所述彈性機械施壓方式為壓力機通過一立柱直接作用力在包裹后實驗巖心的下豎軸方向，并通過壓力機通過彈簧作用力在又一立柱上，再由該立柱作用力在包裹后實驗巖心的上豎軸方向上。
4.如權(quán)利要求1所述的孔隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載方法，其特征在于，所述可計量的軸壓包括作用在包裹后實驗巖心的上、下豎軸方向的壓力值。
5.如權(quán)利要求1所述的孔隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載方法，其特征在于，所述可計量的圍壓為通過計量注入到單位體積的所述密閉空間中氣體或者液體的量，獲得包裹后實驗巖心上下豎軸方向周圍表面上均勻承受的壓力大小。
6.如權(quán)利要求1所述的孔隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載方法，其特征在于，所述注入可計量的氣體或液體具體為:往所述密封膠套內(nèi)且從實驗巖心的下豎軸方向注入氣體或液體過程中，計量注入的量以及注入壓強。
7.如權(quán)利要求1所述的孔隙流體驅(qū)替實驗中巖心軸向應(yīng)力柔性加載方法，其特征在于，所述排出可計量的所述氣體或液體具體為:收集從實驗巖心的上豎軸方向且外置于所述密閉空間排出的氣體或液體的過程中，計量氣體或液體通過實驗巖心內(nèi)部孔隙的速率、排出的量以及排出壓強。
【文檔編號】G01N15/08GK103926180SQ201410151040
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】王福剛, 許天福, 苑藝琳, 趙玉紅, 靖晶, 張延軍 申請人:吉林大學(xué)