[发明专利]高压条件下岩石热物性测试系统与方法

权利要求书

1.一种高压条件下岩石热物性测试系统，其特征在于，其包括二个耐压罐、高压泵、温度监测模块以及围压监测模块，其中，第一耐压罐中内形成第一空腔，第二耐压罐内形成一第二空腔，所述第一空腔和第二空腔内均充满传压介质，向第一耐压罐中输送传压介质的高压泵通过第一连通管道与第一空腔相连，在所述第一连通管道上安装有第一排泄阀和第一压力传感器；在所述第二空腔内安装一岩石样品，所述岩石样品的中心及外表面以及第二空腔的传压介质中分别安装有第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器，所述第一空腔和第二空腔之间通过第二连通管道相连通，在所述第二连通管道上安装有第二排泄阀和第二压力传感器，所述第二空腔还与一第三排泄阀相连通；所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器的输出端均与温度监测模块的输入端相连，所述第一压力传感器和第二压力传感器的输出端均与围压监测模块的输入端相连。

2.根据权利要求1所述的高压条件下岩石热物性测试系统，其特征在于，所述岩石样品的外表面设置有用于对岩石样品进行水密封装的橡胶套，所述岩石样品的上、下两端均通过硬质硅胶密封。

3.根据权利要求1所述的高压条件下岩石热物性测试系统，其特征在于，所述岩石样品为圆柱状。

4.根据权利要求1所述的高压条件下岩石热物性测试系统，其特征在于，所述传压介质为硅油。

5.根据权利要求1至4任一项所述的高压条件下岩石热物性测试系统的测试方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤1、将第一温度传感器和第二温度传感器安置在制备好的圆柱状岩石样品的中心和外表面，采用橡胶套将岩石样品进行水密封装，并在岩石样品的上下两端通过硬质硅胶密封，形成岩石样品组件；

步骤2、将岩石样品组件、第三温度传感器放入第二耐压罐中，第二耐压罐充满传压介质后再对第二耐压罐进行密封，同时将安装有第一排泄阀和第一压力传感器的第一连通管道连接高压泵和第一耐压罐，将安装有第二排泄阀和第二压力传感器的第二连通管道连接第一耐压罐和第二耐压罐，在第二耐压罐上安装第三排泄阀，然后将第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器连接至温度监测模块，将第一压力传感器和第二压力传感器连接到围压监测模块，从而组装形成岩石热物性测试系统；开启温度监测模块和围压监测模块，开始温度和围压监测；

步骤3、只打开第一排泄阀，关闭第二排泄阀和第三排泄阀，开启高压泵，将第一耐压罐中的围压升至预定压力；

步骤4、瞬间加载：待整套岩石热物性测试系统处于平衡时，关闭第一排泄阀，第三排泄阀保持关闭，快速打开第二排泄阀，从而实现第二耐压罐瞬间增压；

步骤5、根据温度监测模块实时监测的第一温度传感器、第二温度传感器以及第三温度传感器的温度变化和围压监测模块实时监测的第二压力传感器的围压变化，通过有限元数值模型，反演获得任意围压下岩石样品的热物性参数。