[发明专利]渗流模拟装置、真三轴岩石渗透率实时测定系统及方法

权利要求书

1.一种渗流模拟装置，其特征在于，适用于真实三轴应力状态下、温度高于200℃条件下的岩石渗流模拟，包括：

岩石试样，所述岩石试样的一个端面的两对角上沿竖直方向预埋有两个盲孔；所述盲孔包括渗流入孔和渗流出孔；所述渗流入孔的盲端和所述渗流出孔的盲端通过所述试样内部的渗流通道相连通；

模拟套管，设置于所述盲孔内；所述模拟套管包括渗流管道和平台件，所述平台件套接在所述渗流管道的外周，且所述平台件的外形与对应所述盲孔的外形相匹配，所述模拟套管采用耐高温的金属材料一体制成；

密封胶，用于填充于所述平台件上表面所述渗流管道和所述盲孔外周所形成的空腔内；

混凝土，用于覆盖在所述岩石试样的外表面，所述渗流管道的一端伸出所述混凝土外表面，用于连接外部渗流试验机，所述密封胶为耐高温＞1200℃的密封胶；所述混凝土为强度＞200MPa的超高强混凝土；

所述盲孔的形状为倒圆台形，所述平台件为倒圆台形；所述渗流管道包括第一端和第二端；所述渗流管道的第一端靠近所述盲孔的盲端，所述平台件套接在所述渗流管道靠近所述第一端的外周；所述渗流管道的第二端伸出所述混凝土外表面，用于连接外部渗流试验机。

2.根据权利要求1所述的渗流模拟装置，其特征在于，所述岩石试样的力学特征适应于所模拟的岩层，所述力学特征包括强度和变形应力特征。

3.根据权利要求1所述的渗流模拟装置，其特征在于，所述试样为立方体或长方体形状。

4.一种真三轴岩石渗透率实时测定系统，其特征在于，包括：

高温高压岩石真三轴试验机；

如权利要求1-3任一项所述的渗流模拟装置；在进行试验时，所述渗流模拟装置设置于所述高温高压岩石真三轴试验机内，所述高温高压岩石真三轴试验机用于向所述渗流模拟装置施加三向应力和调整温度；

外部渗流试验机，与所述渗流模拟装置的模拟套管连接，用于向所述模拟套管泵入渗流液。

5.根据权利要求4所述的一种真三轴岩石渗透率实时测定系统，其特征在于，所述外部渗流试验机通过外部渗流管路与所述渗流模拟装置的模拟套管的一端相连接。

6.一种如权利要求1-3任一项所述的渗流模拟装置的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

选定岩石试样，在所述岩石试样沿竖直方向开设2个盲孔，分别用于模拟渗流入孔和渗流出孔；

将2个模拟套管分别设置于所述2个盲孔内，每个所述模拟套管均包括渗流管道和平台件，所述平台件套接在所述渗流管道的外周，且所述平台件的外形与对应所述盲孔的外形相匹配；

将密封胶填充于所述平台件上表面所述渗流管道和所述盲孔外周所形成的空腔内；

在所述岩石试样的外表面覆盖一层混凝土，获得所述渗流模拟装置。

7.一种真三轴岩石渗透率实时测定方法，其特征在于，应用于如权利要求4-5中任一项所述的真三轴岩石渗透率实时测定系统中，所述方法包括：

利用所述高温高压岩石真三轴试验机向所述渗流模拟装置施加三向应力，并实时调整岩石试样的温度和应力状态；

将所述模拟套管伸出所述岩石试样表面的一端与所述外部渗流试验机相连接，控制所述外部渗流试验机向所述模拟套管内泵入预设渗流液，获得所述岩石试样的渗流入孔和渗流出孔之间的压力差随时间的变化关系；

根据所述渗流入孔和渗流出孔之间的压力差随时间的变化关系，获得岩石渗透率。