一種真三軸滲透率測(cè)定立方體巖樣的密封結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種密封結(jié)構(gòu)，尤其是一種真三軸滲透率測(cè)定立方體巖樣的密封結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前現(xiàn)有的巖石力學(xué)性質(zhì)測(cè)試設(shè)備主要有直剪儀、常規(guī)三軸儀、平面應(yīng)變?nèi)S儀、真三軸儀。其中直剪儀只能模擬給定剪切面上的法向應(yīng)力和切向應(yīng)力，測(cè)試剪切面上的剪應(yīng)力和剪應(yīng)變，但不能控制水在巖石中滲流；常規(guī)三軸儀只能模擬軸對(duì)稱下的應(yīng)力條件，不能實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱的應(yīng)力條件；平面應(yīng)變?nèi)S儀可以控制三向主應(yīng)力不同，但其中一個(gè)軸向的應(yīng)變?yōu)榱悖嗖荒苣M一般的模擬條件。
[0003]真三軸儀能夠模擬三軸應(yīng)力不相等、且三軸產(chǎn)生應(yīng)變的條件下巖石的力學(xué)特性。與常規(guī)三軸試驗(yàn)相比，真三軸試驗(yàn)更能解釋自然應(yīng)力狀態(tài)下巖石的力學(xué)行為。
[0004]現(xiàn)有的真三軸儀一般采用三向平板加載，單向流體測(cè)試滲透率。首先，加載平板一般為鋼板，為了克服巖樣受剛性加載的六個(gè)面相鄰承壓墊塊在巖樣變形后相互抵觸，將中間主應(yīng)力方向的承壓墊塊的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)略小于巖樣的長(zhǎng)度而形成一個(gè)空白角，從而造成在加載過(guò)程中巖樣棱角處的應(yīng)力集中，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，給巖樣進(jìn)行流體滲流密封帶來(lái)干擾。其次，流體為單向加載，僅能測(cè)定三個(gè)軸向的滲透率，不能實(shí)現(xiàn)三維滲透率的測(cè)定。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種真三軸滲透率測(cè)定立方體巖樣的密封結(jié)構(gòu)，有效解決了室內(nèi)立方體巖樣真三軸滲透率測(cè)定過(guò)程中由于密封性不好導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想的難題，大大提高了室內(nèi)測(cè)定的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
[0006]按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述真三軸滲透率測(cè)定立方體巖樣的密封結(jié)構(gòu)，包括承壓基座，分流裝置等主體結(jié)構(gòu)，其特征是:L形的卡箍將承壓基座固定以防止其受壓時(shí)發(fā)生位移，承壓基座軸向設(shè)有導(dǎo)管槽和導(dǎo)管供流體進(jìn)出，橫截面呈梯形狀的分流裝置其上下底面分別與巖樣和承壓基座表面接觸，四周的側(cè)面分別與相鄰的分流裝置的側(cè)面接觸，在分流裝置的六個(gè)表面設(shè)有塑膠膜，通過(guò)往塑膠膜上涂抹密封膠可以將與分流裝置表面接觸的所有接觸面粘合密封起來(lái)以防止流體逸竄，分流裝置內(nèi)設(shè)有分流槽和多個(gè)分流口，分流口可自由開(kāi)合，其下方的塑膠膜上開(kāi)有與之大小對(duì)應(yīng)的孔道。
[0007]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:(I)通過(guò)往分流裝置表面的塑膠膜上涂抹密封膠可以將所有與分流裝置表面接觸的表面粘合密封起來(lái)，達(dá)到防止流體逸竄的效果；(2)多個(gè)分流口可以保證進(jìn)出的流體盡可能呈平行狀全面覆蓋流過(guò)巖樣內(nèi)部，從而提高滲透率測(cè)定的精度。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為真三軸立方體巖樣滲透率測(cè)定的原理圖。
[0009]圖2為本實(shí)用新型真三軸滲透率測(cè)定立方體巖樣的密封結(jié)構(gòu)的具體示意圖。
[0010]圖中，1-卡箍；2_承壓基座；3-導(dǎo)管；4_導(dǎo)管槽；5_立方體巖樣；6_分流槽；7-分流裝置；8_分流口 ；100_密封結(jié)構(gòu)；101-壓力加載結(jié)構(gòu)；102_管線結(jié)構(gòu)；103_氦氣瓶；104-壓力表組；105_皂膜流量計(jì)。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型加以詳細(xì)描述。
[0012]如圖1所示:通過(guò)壓力加載結(jié)構(gòu)101對(duì)置于密封結(jié)構(gòu)100中的立方體巖樣5進(jìn)行三個(gè)方向的應(yīng)力加載直至達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的應(yīng)力數(shù)值，然后調(diào)節(jié)氦氣瓶103和管線結(jié)構(gòu)102，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求控制流體注入與采集方向，其次記錄下實(shí)驗(yàn)過(guò)程中壓力表組104中各壓力表表征的壓力數(shù)值，最后皂膜在滲透氣體推動(dòng)下沿皂膜流量計(jì)105上升，滲透穩(wěn)定后，待皂膜上升一段距離，從一個(gè)刻度開(kāi)始計(jì)時(shí)，到另一刻度止，記錄時(shí)間T、皂膜移過(guò)管段體積V及測(cè)定時(shí)的室溫t。由上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中記錄的相應(yīng)數(shù)據(jù)就可以計(jì)算得到巖樣在真三軸條件下的滲透率。
[0013]如圖2所示:本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)包括承壓基座2和分流裝置7等。承壓基座2連接外部的壓力加載結(jié)構(gòu)101和內(nèi)部的分流裝置7，承壓基座2旁側(cè)的L形卡箍I可以固定其位置防止應(yīng)力加載過(guò)程中發(fā)生位移。流體通過(guò)承壓基座2軸向上的導(dǎo)管槽4和導(dǎo)管3進(jìn)出分流裝置7。分流裝置7上下底面分別與立方體巖樣5和承壓基座2表面接觸，四周的側(cè)面分別與相鄰的分流裝置7的側(cè)面接觸，在分流裝置7的六個(gè)表面設(shè)有塑膠膜，通過(guò)往塑膠膜上涂抹密封膠可以將與分流裝置7表面接觸的所有接觸面粘合密封起來(lái)以防止流體逸竄，而且在壓力加載過(guò)程中，承壓基座2受到外部壓力作用時(shí)，各接觸面之間的塑膠膜會(huì)貼合得更緊密，起到強(qiáng)化密封的效果。注入流體經(jīng)過(guò)導(dǎo)管3后進(jìn)入分流槽6中，然后通過(guò)分流槽6下方的多個(gè)分流口 8盡可能呈平行狀全面覆蓋流過(guò)立方體巖樣5內(nèi)部，避免由于單個(gè)注液口導(dǎo)致的流體呈球形發(fā)散狀僅僅通過(guò)立方體巖樣5中心而帶來(lái)的測(cè)量誤差問(wèn)題。分流口 8可以自由開(kāi)合，這樣可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求便捷調(diào)整流體進(jìn)出方向，縮短了實(shí)驗(yàn)調(diào)整的時(shí)間。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種真三軸滲透率測(cè)定立方體巖樣的密封結(jié)構(gòu)，包括承壓基座和分流裝置，其特征是:L形的卡箍將承壓基座固定以防止其受壓時(shí)發(fā)生位移，承壓基座軸向設(shè)有導(dǎo)管槽和導(dǎo)管供流體進(jìn)出，橫截面呈梯形狀的分流裝置其上下底面分別與巖樣和承壓基座表面接觸，四周的側(cè)面分別與相鄰的分流裝置的側(cè)面接觸，在分流裝置的六個(gè)表面設(shè)有塑膠膜，通過(guò)往塑膠膜上涂抹密封膠可以將與分流裝置表面接觸的所有接觸面粘合密封起來(lái)以防止流體逸竄，分流裝置內(nèi)設(shè)有分流槽和多個(gè)分流口，分流口可自由開(kāi)合，其下方的塑膠膜上開(kāi)有與之大小對(duì)應(yīng)的孔道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真三軸滲透率測(cè)定立方體巖樣的密封結(jié)構(gòu)，其特征是:L形的卡箍將承壓基座固定以防止其受壓時(shí)發(fā)生位移。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真三軸滲透率測(cè)定立方體巖樣的密封結(jié)構(gòu)，其特征是:所述承壓基座軸向設(shè)有導(dǎo)管槽和導(dǎo)管供流體進(jìn)出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的真三軸滲透率測(cè)定立方體巖樣的密封結(jié)構(gòu)，其特征是:橫截面呈梯形狀的分流裝置其上下底面分別與巖樣和承壓基座表面接觸，四周的側(cè)面分別與相鄰的分流裝置的側(cè)面接觸，在分流裝置的六個(gè)表面設(shè)有塑膠膜，通過(guò)往塑膠膜上涂抹密封膠可以將與分流裝置表面接觸的所有接觸面粘合密封起來(lái)以防止流體逸竄。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的真三軸滲透率測(cè)定立方體巖樣的密封結(jié)構(gòu)，其特征是:所述分流裝置內(nèi)設(shè)有分流槽和多個(gè)分流口，分流口可自由開(kāi)合，其下方的塑膠膜上開(kāi)有與之大小對(duì)應(yīng)的孔道。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種真三軸滲透率測(cè)定立方體巖樣的密封結(jié)構(gòu)，包括承壓基座，分流裝置等主體結(jié)構(gòu)，其特征是：L形的卡箍將承壓基座固定以防止其受壓時(shí)發(fā)生位移，承壓基座軸向設(shè)有導(dǎo)管槽和導(dǎo)管供流體進(jìn)出，橫截面呈梯形狀的分流裝置其上下底面分別與巖樣和承壓基座表面接觸，四周的側(cè)面分別與相鄰的分流裝置的側(cè)面接觸，在分流裝置的六個(gè)表面設(shè)有塑膠膜，通過(guò)往塑膠膜上涂抹密封膠可以將與分流裝置表面接觸的所有接觸面粘合密封起來(lái)以防止流體逸竄，分流裝置內(nèi)設(shè)有分流槽和多個(gè)分流口，分流口可自由開(kāi)合，其下方的塑膠膜上開(kāi)有與之大小對(duì)應(yīng)的孔道。本實(shí)用新型可以有效解決室內(nèi)立方體巖樣真三軸滲透率測(cè)定過(guò)程中由于密封性不好導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想的難題，大大提高室內(nèi)測(cè)定的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
【IPC分類】G01N13-04
【公開(kāi)號(hào)】CN204514755
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520144720
【發(fā)明人】張遂安, 郝杰
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油大學(xué)(北京)
【公開(kāi)日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年3月16日