[实用新型]一种适于高渗透压的岩体真三轴剪切渗流试验装置

摘要

本实用新型公开了一种适于高渗透压的岩体真三轴剪切渗流试验装置，涉及岩石力学试验技术。本装置包括刚性框架、油缸、压力传感器、高压腔体、压柱、剪切板、法向压板、岩样、胶套、计算机、流体注入计量泵、流体回流计量泵、围压跟踪泵、X向位移传感器、Y向位移传感器和Z向位移传感器。本方法是岩样制备；组合件组装；组合件放置；管线连接；应力加载；密封性检查；应力和温度调整；流体注入；剪切测试；应力卸载；清理装置。本实用新型能够实现高温、高应力、高渗透压复杂条件下的岩体真三轴剪切渗流试验，并解决了剪切时对高渗透流体的密封问题，最高渗透压可达50MPa，并能精准控制和计量渗流流体的体积和压力。

主权项

一种适于高渗透压的岩体真三轴剪切渗流试验装置，其特征在于：在刚性框架(1)内设置有高压腔体(4)，在高压腔体(4)内设置有一个由剪切板(6)、法向压板(7)、岩样(8)和密封胶套(9)构成剪切渗流密封的组合件，所述的组合件的结构是：岩样(8)置于胶套(9)的中心，在岩样(8)的上下分别设置有法向压板(7)，在岩样(8)的左右分别设置有剪切板(6)；在刚性框架(1)内部的左侧、右侧和上侧分别固定有油缸(2)，油缸(2)的活塞与压力传感器(3)连接，通过压柱(5)压紧组合件，对组合件施加法向应力和剪切应力；在高压腔体(4)上部设置有液压油注入孔(4‑2)和管线通道(4‑3)，内部空腔为围压室(4‑1)；并在围压室(4‑1)内设置有刚性垫块(4‑4)、温度传感器(4‑5)和加热盘管(4‑6)；温度传感器(4‑5)和加热盘管(4‑6)分别与计算机(10)连接，实现围压室(4‑1)内部温度的控制；在密封胶套(9)内嵌有变形胶囊(9‑1)和变形隔板(9‑2)；围压跟踪泵(13)分别与变形胶囊(9‑1)和围压室(4‑1)连接，能够使变形胶囊(9‑1)内部压力和围压室(4‑1)的压力始终保持一致；流体注入计量泵(11)和流体回流计量泵(12)分别与左侧和右侧的剪切板(6)上的流体通道连接，能够对岩样(8)的注入流体的压力和流量进行测量和控制；X向位移传感器(14)设有X向位移探测支架(14‑1)和X向位移固定支架(14‑2)；X向位移传感器(14)通过X向位移探测支架(14‑1)和X向位移固定支架(14‑2)固定于组合件上；Y向位移传感器(15)设有Y向位移探测支架(15‑1)和Y向位移固定支架(15‑2)；Y向位移传感器(15)通过Y向位移探测支架(15‑1)和Y向位移固定支架(15‑2)固定于组合件上；Z向位移传感器(16)设有Z向位移固定支架(16‑1)；Z向位移传感器(16)通过Z向位移固定支架(16‑1)固定于组合件；能够测量岩样(8)X、Y和Z向的变形；流体注入计量泵(11)、流体回流计量泵(12)、围压跟踪泵(13)、X向位移传感器(14)、Y向位移传感器(15)和Z向位移传感器(16)分别与计算机(10)连接，实现位移和压力信息的采集。