[发明专利]多周期交变应力断层模拟实验装置

摘要

本发明涉及一种多周期交变应力断层模拟实验装置。主要解决现有的地下储气库断层封闭性不易判断的问题。其特征在于：包括岩心制备系统、抽真空组件、主机模型系统、数据采集分析系统、压力注入系统。该装置不仅能对储库断层样品的封闭性参数进行测试，而且可以实现模拟储库多周期交变应力条件下样品的应变状态等进行实时连续监测，还可以结合储库其它地质条件（如岩性、断层充填物、断层参数等）对储库多周期交变应力运行条件下的断层封闭条件进行综合评价。

主权项

一种多周期交变应力断层模拟实验装置，包括岩心制备系统、抽真空组件、主机模型系统、数据采集分析系统、压力注入系统，其特征在于：所述的岩心制备系统包括岩心钻取机、岩心切割机，所述的岩心钻取机包括钻取平台（140）、取心钻头（137），钻取平台（140）放置在钻床的升降座（135）下方，钻取平台（140）底部设有水槽（141），周边设有挡水罩（138），钻取平台（140）上方固定有岩样卡具（139），且岩样卡具（139）中心与取心钻头（137）中心对正；所述的岩心切割机包括机箱（45）、切割片（53）、切磨轮（60）及用于夹持岩心的旋转夹具，机箱（45）内固定有水槽底板（55），水槽底板（55）周边设有切割机水槽（51），水槽底板（55）上部通过砂轮固定板（56）固定有砂轮主体（57），砂轮主体（57）的两侧分别通过转轴连接有切割片（53）及切磨轮（60），砂轮固定板（56）两侧的水槽底板（55）上分别固定有岩心进给装置，所述的岩心进给装置包括横向托板（61）、纵向托板（65），其中横向托板（61）与横向丝杠（59）相连，纵向托板（65）与纵向丝杠（64）相连；所述用于夹持岩心的旋转夹具固定在纵向托板（65）上；所述的抽真空组件包括移动支架（37）、真空泵（36），移动支架（37）上部固定有饱和瓶（34）及干燥塔（35）；所述的主机模型系统包括油缸（1）、龙门架（2）、岩心样品（12），龙门架（2）内固定有底座（19），底座（19）上部固定有围压腔（8），围压腔（8）外部设有柔性加热套（13），所述的岩心样品（12）置于围压腔（8）内，且通过外部的胶筒（14）固定在底座（19）上，岩心样品（12）上部设有堵头（11），堵头（11）上部通过活塞杆（7）与油缸（1）的伸缩杆相连；所述的龙门架（2）侧面设有USB串接口（20）及应变测量转接板接口（23）；所述的数据采集分析系统由软件显示屏（39）、工控主机（40）、采集控制箱（41）、应变采集仪（42）组成，应变采集仪（42）包括应变片、补偿片，应变片布置在岩心裂缝处的边缘，补偿片布置在设备的其他位置，来参考应变的变化；所述的数据采集分析系统通过工控主机（40）和采集控制箱（41）、应变采集仪（42），根据软件分析处理不同压力条件下岩样裂缝处的不同应变，动态监测不同压力组合下对岩样的影响，并显示在软件显示屏（39）上； 所述的压力注入系统包括增压泵、气源。