[发明专利]变压变温加速溶蚀的试验仪器及其试验方法

权利要求书

1.一种变压变温加速溶蚀的试验仪器，包括耐酸耐压容器(17)，以及与其出水口连通的尾水装置，其特征在于：所述耐酸耐压容器(17)内对称布置两块与耐酸耐压容器(17)内壁密封接触、且可在其内滑动的围压板(19)，形成一用于放置试样(7)的密闭围压仓(10)，各围压板(19)远离试样(7)一侧依次连接传力杆I(20)和位于耐酸耐压容器(17)外部的围压伺服器(9)；试样(7)安放好后在其上方形成一密闭的轴压仓(21)，该轴压仓内布置一块透水垫片(18)，该透水垫片远离试样(7)一侧依次连接传力杆II(13)和位于耐酸耐压容器(17)外部的轴压伺服器(8)；所述围压仓(10)和轴压仓(21)分别通过玻璃导管(16)连接装有试验用水的玻璃容器(2)，且玻璃导管(16)上分别安装有高压泵(3)和温控仪(5)，所述玻璃导管(16)与围压仓(10)连通处设置用于防止仓内水回流的单向阀(15)；所述轴压仓(21)上设有与其内部连通的压力表(6)。

2.根据权利要求1所述的变压变温加速溶蚀的试验仪器，其特征在于：所述尾水装置包括与耐酸耐压容器(17)出水口连通的出水导管(22)，以及位于该出水导管出水端的尾水收集容器(12)，所述出水导管(22)上装有钙离子探测器(11)，该探测器上设置伸入出水导管(22)内的探针(14)。

3.根据权利要求1或2所述的变压变温加速溶蚀的试验仪器，其特征在于：所述试验仪器还包括一中空的试验台(1)，所述耐酸耐压容器(17)放置于试验台(1)的上表面，尾水装置则放置于试验台(1)的空腔内。

4.根据权利要求1或2所述的变压变温加速溶蚀的试验仪器，其特征在于：所述玻璃导管(16)上安装有流量仪(4)。

5.一种变压变温加速溶蚀试验方法，其特征在于步骤如下：

a、取含碳酸的酸性水作为试验用水，同时选取圆柱体岩芯为试验对象，并用蒸馏水清洗试样表面的尘土和杂质得到试验用试样；

b、将试样置于烘干箱内烘干24小时后，称其重量，记作W₁，单位：mg，表面积记作S，单位：cm²；

c、将步骤b所得试样放入围压仓(10)内固定，并向轴压仓(21)和围压仓(10)内注入酸性水，使试样与酸性水充分接触，同时对其施加轴压σ₁和围压σ₂、σ₃，控制其初始压力σ₁＝σ₂＝σ₃为10Mpa，酸性水水压为10Mpa，水温及围压仓(10)仓内温度为10℃；每隔2小时，将轴压和围压提升5Mpa，同时酸性水水压升高5Mpa，水温及围压仓(10)仓内温度升高2℃，直到轴压和围压升至55Mpa，酸性水水压也升至55Mpa，水温及围压仓(10)仓内温度升至28℃，并保持该状态2小时；与此同时，利用钙离子探测器实时动态监测和记录尾水中钙离子的浓度M，单位：mg/L，并每间隔15分钟测量不同条件下尾水的TDS和电导率；

d、将试样从围压仓(10)内取出，并放入烘干箱内烘干24小时，扫去浮尘，然后称重，得出溶蚀实验后的重量记作W₂，单位：mg；

e、利用下述公式计算，

样品质量溶蚀量ΔW＝W₁-W₂单位：mg

样品平均质量溶蚀速率V＝ΔW/20单位：mg/h

样品平均面积溶蚀速率μ＝ΔW/S单位：mg/cm²

结合钙离子浓度M随时间的变化曲线，以2个小时为时间间隔，计算不同围压和不同温度下钙离子M的变化速率。

6.根据权利要求5所述的变压变温加速溶蚀试验方法，其特征在于：所述步骤d中，将试样放入烘干箱前，先将从围压仓(10)内取出的试样置于气温25℃的无气流环境中2小时，使其表面的水分蒸发。