[发明专利]模拟渗流阻力对排水过程地层压力影响的实验装置及方法

权利要求书

1.一种模拟渗流阻力对排水过程地层压力影响的实验装置，其特征在于，所述模拟渗流阻力对排水过程地层压力影响的实验装置包括顶部能开口、且能密封的实验壳体，所述实验壳体内设置有能沿所述实验壳体的内侧壁密封抵靠滑动、且能固定的密封压板，所述密封压板与所述实验壳体的底部之间构成密封的填砂区，所述实验壳体的底部外侧设置有与所述填砂区连通的压力表组，所述实验壳体内位于所述密封压板上方的空间能通过加压管线与压力泵连通，所述压力泵的出口处设置有加压压力表，所述实验壳体位于所述填砂区的侧壁上能连通地设置有饱和水管线，所述饱和水管线的入口与所述压力泵连通，所述实验壳体的底部能连通地设置排水管线，所述排水管线的入口处设置排水压力表，所述排水管线的出口处设置流量计；所述填砂区靠近所述排水管线的一侧构成近井地带模拟区，所述填砂区远离所述排水管线的一侧构成远井地带模拟区。

2.如权利要求1所述的模拟渗流阻力对排水过程地层压力影响的实验装置，其特征在于，所述压力泵的出口处设置第一阀门，所述加压管线的出口处设置第二阀门，所述饱和水管线的出口处设置第三阀门，所述排水管线上位于所述排水压力表和所述流量计之间设置第四阀门。

3.如权利要求1所述的模拟渗流阻力对排水过程地层压力影响的实验装置，其特征在于，所述实验壳体的内侧壁上且位于所述密封压板的上方设置有能拆卸地、且能自上而下顶抵限定所述密封压板的固定块。

4.如权利要求1所述的模拟渗流阻力对排水过程地层压力影响的实验装置，其特征在于，所述实验壳体为矩形槽体，所述矩形槽体的顶部设置能拆卸、且能密封固定的顶板，所述矩形槽体内位于所述顶板和所述密封压板之间构成加压空间，所述加压管线与所述加压空间能连通地设置。

5.如权利要求2所述的模拟渗流阻力对排水过程地层压力影响的实验装置，其特征在于，所述饱和水管线的入口能连通地设置于所述加压压力表和所述第二阀门之间的所述加压管线上。

6.如权利要求1所述的模拟渗流阻力对排水过程地层压力影响的实验装置，其特征在于，所述压力表组包括沿所述实验壳体的长度方向间隔设置的多个压力表。

7.如权利要求6所述的模拟渗流阻力对排水过程地层压力影响的实验装置，其特征在于，所述多个压力表通过螺纹密封连接于所述实验壳体上。

8.如权利要求1所述的模拟渗流阻力对排水过程地层压力影响的实验装置，其特征在于，所述加压管线、所述饱和水管线和所述排水管线通过螺纹密封连接于所述实验壳体上。

9.使用如权利要求1至8任一项所述的模拟渗流阻力对排水过程地层压力影响的实验装置的方法，其特征在于，包括以下步骤，

步骤a、完成实验装置的管线组装，将密封压板置于实验壳体的外部，确定各阀门处于关闭状态，确定各管线的密封性；

步骤b、将纱网紧贴在实验壳体的内侧壁上，向实验壳体内填砂至设定高度，将密封压板放入实验壳体的内部并压放于砂的上方，在密封压板的上方安装固定块，再自顶部密封实验壳体；

步骤c、打开第一阀门和第三阀门，启动压力泵，使用压力泵将盐水通过饱和水管线压入实验壳体内，对实验壳体内的填砂区进行饱和盐水，填砂区被饱和后关闭第三阀门，并记录此时各压力表的示数；

步骤d、打开第二阀门，使用压力泵将盐水压入密封压板的上方，增大压力泵的压力使密封压板对填砂区加压，完成填砂区的压实，填砂区内的盐水构成高压水层，维持压力泵的压力不变；

步骤e、打开第四阀门，初始时刻进行小排量排水，完成填砂区的高压水层的排水降压，每隔一段时间记录一次各压力表的数值和累计排水量；

步骤f、保持定量排水并记录各压力表的数值和累计排水量，直至排水压力表的压力值稳定不变时关闭第四阀门，停止排水降压；

步骤g、关闭压力泵、第一阀门和第二阀门，将实验壳体内的盐水和砂排出，清洗实验壳体和各管线，完成实验。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤d中，观测压力表组的多个压力表的压力值，待压力表组的多个压力表的压力值达到实验设定数值且读数稳定时，确定填砂区被压实。