[发明专利]渗流压作用下岩石强度测量及岩石内部裂纹实时成像试验系统及方法

权利要求书

1.一种渗流压作用下岩石强度测量及岩石内部裂纹实时成像试验方法，其特征在于，采用试验系统对岩石试样(7)进行测试，所述试验系统包括：

试验测试系统(1)、核磁成像系统(2)、渗透液存储系统(3)、液压控制系统(4)和计算机控制系统(5)；

所述试验测试系统(1)包括试验机底座(101)，所述试验机底座(101)上设有渗透压室(102)，所述渗透压室(102)内设有用于放置岩石试样(7)的试样放置平台(103)，渗透压室(102)内于所述试样放置平台(103)的正上方设有用于向岩石试样(7)施加压力的压头(104)；

所述核磁成像系统(2)的核磁共振测试线圈(201)围绕设置在所述渗透压室(102)的外围，核磁成像系统(2)用于对岩石试样(7)内部的裂纹进行实时成像；

所述渗透液存储系统(3)通过输液管(301)与所述渗透压室(102)的内腔连通，输液管(301)上安装有输液阀门(302)，渗透液存储系统(3)用于存储渗透液并在试验时向渗透压室(102)内注入渗透液；

所述液压控制系统(4)的输出端分别与压头(104)和渗透液存储系统(3)连接，用于控制压头(104)向岩石试样(7)施加压力并控制渗透液存储系统(3)向渗透压室(102)内注入渗透液；

所述计算机控制系统(5)的输出端分别与核磁成像系统(2)的输入端和液压控制系统(4)的输入端连接，用于控制核磁成像系统(2)对岩石试样(7)内部的裂纹进行实时成像以及控制液压控制系统(4)向压头(104)和渗透液存储系统(3)施加压力；

所述渗透压室(102)的内腔中填充的渗透液为含氢探针的油液；

试验方法包括以下步骤：

S1：将岩石试样(7)放置在试样放置平台(103)上，并密封好渗透压室(102)；

S2：通过计算机控制系统(5)和液压控制系统(4)调节压头(104)的位置，使压头(104)的下端接近岩石试样(7)的上表面；

S3：通过渗透液存储系统(3)向渗透压室(102)内注入渗透液，使渗透液注满渗透压室(102)；

S4：按照设定的试验条件，通过液压控制系统(4)控制渗透液和压头(104)向岩石试样(7)施加压力，在加压过程中用核磁成像系统(2)对岩石试样(7)内部的裂纹进行实时成像。

2.根据权利要求1所述的渗流压作用下岩石强度测量及岩石内部裂纹实时成像试验方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S5：加压完成后，将渗透液流入渗透液净化系统(6)内进行净化处理，经净化后的渗透液再流入渗透液存储系统(3)中存储。

3.根据权利要求1所述的渗流压作用下岩石强度测量及岩石内部裂纹实时成像试验方法，其特征在于，所述试验系统还包括：

渗透液净化系统(6)，所述渗透液净化系统(6)的输入端通过渗透液回收管路(601)与设于渗透压室(102)下部的出液口(105)连通，渗透液净化系统(6)的输出端通过循环管路(602)与渗透液存储系统(3)连通，所述渗透液回收管路(601)上和所述循环管路(602)上均设有阀门。

4.根据权利要求3所述的渗流压作用下岩石强度测量及岩石内部裂纹实时成像试验方法，其特征在于，所述渗透压室(102)的侧壁中部对称设置有两个进液口(106)，所述渗透液存储系统(3)上设有两根输液管(301)，两根所述输液管(301)的另一端分别与两个进液口(106)连通。

5.根据权利要求3所述的渗流压作用下岩石强度测量及岩石内部裂纹实时成像试验方法，其特征在于，所述渗透压室(102)的内腔底部除所述试样放置平台(103)以外的部分为朝向所述出液口(105)倾斜的斜面。

6.根据权利要求1所述的渗流压作用下岩石强度测量及岩石内部裂纹实时成像试验方法，其特征在于，所述压头(104)和所述渗透压室(102)之间设有密封垫(107)。

7.根据权利要求1所述的渗流压作用下岩石强度测量及岩石内部裂纹实时成像试验方法，其特征在于，所述渗透压室(102)的上部设有一出气口(108)，所述出气口(108)为透明材质构件。