[发明专利]水合物开采渗流过程沉积物骨架微观变形测量装置及方法

权利要求书

1.一种水合物开采渗流过程沉积物骨架微观变形测量装置，包括反应釜、控温模块、渗流模块、围压控制模块、轴向加载模块，反应釜分别与控温模块、渗流模块、围压控制模块、轴向加载模块连接，其特征在于，

所述反应釜包括釜体，釜体的顶端密封连接有反应釜上端密封盖，釜体的底端密封连接有反应釜下端密封盖，釜体由内至外包括水合物样品腔、围压腔筒体和低温循环液外筒，水合物样品腔和其外部的围压腔筒体之间环绕形成高压围压腔，围压腔筒体和其外部的低温循环液外筒之间环绕形成低温循环腔；

所述水合物样品腔的上部设有样品上压头，样品上压头的顶部与反应釜上端密封盖之间密封连接，水合物样品腔的下部设有样品下压头，样品下压头的底部与反应釜下端密封盖之间通过轴向限位器连接；

所述样品下压头的底端和反应釜下端密封盖的顶端均位于轴向限位器的内孔中，轴向限位器的下部与反应釜下端密封盖上部之间固定连接，轴向限位器的顶部设有内法兰，对应的样品下压头的外表面设有外法兰，外法兰的尺寸大于内法兰的孔径且小于轴向限位器的内孔径；

所述围压腔筒体和低温循环液外筒的顶端和底端之间分别设有轴向受力悬臂，所述轴向受力悬臂呈环形，其内表面与围压腔筒体的外表面之间密封固定连接，外表面包括带有碳纤维缠绕钩的环形圆周面和与外部的低温循环液外筒密封连接的环形圆周面，碳纤维缠绕钩沿同一水平方向的环形圆周面均匀间隔设置，该环形圆周面上还设有低温循环液孔，单向碳纤维沿反应釜的轴向依次交错缠绕在上方轴向受力悬臂的碳纤维缠绕钩和下方的轴向受力悬臂的碳纤维缠绕钩上，并在低温循环液外筒的外侧形成碳纤维受力壁，围压腔筒体的外侧设有围压碳纤维外壁。

2.根据权利要求1所述的水合物开采渗流过程沉积物骨架微观变形测量装置，其特征在于，还包括X-CT转台连接器，X-CT转台连接器包括CT转台夹持端和反应釜连接臂，CT转台夹持端的底部夹持于X-CT扫描装置旋转样品台上，CT转台夹持端的顶端与反应釜连接臂固定连接，且反应釜连接臂沿CT转台夹持端的顶端间隔设置，反应釜连接臂位于反应釜下部外侧，并通过固定螺口内的螺丝与反应釜固定连接。

3.根据权利要求1所述的水合物开采渗流过程沉积物骨架微观变形测量装置，其特征在于，所述样品下压头和反应釜下端密封盖的中心孔相互贯通，且中心孔内设有轴向密封杆，轴向密封杆的底部设有孔压进接口，通过孔压进接口实现轴向密封杆与渗流模块的连接，孔压进接口处设有压力传感器Ⅲ，对应的在反应釜上端密封盖的顶端设有孔压出接口；

所述反应釜下端密封盖内设有轴向压力进入通道，轴向压力进入通道的顶端位于样品下压头的下方，轴向压力进入通道的另一端与轴向加载模块连接。

4.根据权利要求1所述的水合物开采渗流过程沉积物骨架微观变形测量装置，其特征在于，所述轴向受力悬臂与低温循环液外筒连接的环形圆周面上设有数个密封槽，实现轴向受力悬臂和低温循环液外筒之间的密封固定连接；

当轴向受力悬臂位于围压腔筒体和低温循环液外筒的顶端之间时，碳纤维缠绕钩位于密封槽的上方，此时带有碳纤维缠绕钩的环形圆周面上的低温循环液孔为低温循环液出液孔；

当轴向受力悬臂位于围压腔筒体和低温循环液外筒的底端之间时，碳纤维缠绕钩位于密封槽的下方，此时带有碳纤维缠绕钩的环形圆周面上的低温循环液孔为低温循环液进液孔。