单裂缝岩石等效有效应力系数测试装置以及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种单裂缝岩石等效有效应力系数测试装置以及测试方法。其中的测试装置的三轴压力室设置有测试腔，轴压加载机构的轴向加载缸设置在三轴压力室的顶部，轴向加载缸的内部与轴压伺服泵连通，轴向加载缸的伸缩端进入到测试腔中；围压加载机构的围压伺服泵与测试腔连通，上压头和下压头沿竖向相对设置在测试腔中，上压头设置在轴向加载缸的伸缩端的正下方，上压头内设置有上流体压力管道，下压头固定设置在测试腔的底部，下压头内设置有下流体压力管道，上流体压力管道和下流体压力管道均和所述流体压力伺服泵连通；待测试的具有单裂缝的岩石放置在上压头和下压头之间。本发明专利技术可使测试结果更加准确。

Equivalent Effective Stress Coefficient Testing Device and Testing Method for Single Crack Rock

The invention relates to a testing device for equivalent effective stress coefficient of single fracture rock and a testing method. The triaxial pressure chamber of the test device is provided with a test chamber, the axial loading cylinder of the axial loading mechanism is located at the top of the triaxial pressure chamber, the inner part of the axial loading cylinder is connected with the axial pressure servo pump, and the expansion end of the axial loading cylinder enters the test chamber; the confining pressure servo pump of the confining pressure loading mechanism is connected with the test chamber, and the upper and lower pressure heads are set in the test chamber vertically relative to each other. The upper pressure head is located directly below the expansion end of the axial loading cylinder, the upper pressure head is provided with an upper fluid pressure pipe, the lower pressure head is fixed at the bottom of the test chamber, the lower pressure head is provided with a lower fluid pressure pipe, the upper fluid pressure pipe and the lower fluid pressure pipe are connected with the fluid pressure servo pump; the rock with a single crack to be tested is placed at the upper pressure head and the lower pressure. Between heads. The invention can make the test result more accurate.

【技术实现步骤摘要】
单裂缝岩石等效有效应力系数测试装置以及测试方法
本专利技术属于岩土检测
，尤其涉及一种单裂缝岩石等效有效应力系数测试装置以及测试方法。
技术介绍
单裂缝岩石等效有效应力系数测试方法以剪切强度为主要指标，考虑裂缝内流体压力对剪切强度的弱化程度。基于等效应力原理，提出单裂缝岩石等效有效应力系数的测试方法。有效应力的概念最早由K.Terzaghi提出，用以表征土体介质中总应力、固体骨架应力和孔隙流体压力之间的相互作用关系，后由M.A.Biot对Terzaghi有效应力原理进行修正，引入Biot系数，即有效应力系数。有效应力在二氧化碳地质封存、核废料地下处置以及油气资源开发过程中有着重要的应用。现有技术中，有效应力系数测试均在Biot固结理论框架下进行，仅适用于弹性多孔介质。对于裂缝性储层、油气开采过程中的压裂裂缝和干热岩地热储层等，传统的有效应力系数不再适用。然而合理确定储层岩石的有效应力，对于评价储层岩石、预测产量等至关重要。因此，需对现有技术进行改进。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种单裂缝岩石等效有效应力系数测试装置以及测试方法。本专利技术通过以下技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单裂缝岩石等效有效应力系数测试装置，其特征在于，所述装置包括三轴压力室(21)、轴压加载机构、围压加载机构、流体压力加载机构以及变形测量组件其中：所述三轴压力室(21)沿其轴向设置有测试腔(2)，所述测试腔(2)的顶部敞口设置；所述轴压加载机构包括轴向加载缸(1)与轴压伺服泵(28)，所述轴向加载缸(1)设置在所述三轴压力室(21)的顶部，所述轴向加载缸(1)的内部与所述轴压伺服泵(28)连通，所述轴向加载缸(1)的伸缩端进入到所述测试腔(2)中；所述围压加载机构包括围压伺服泵(29)，所述测试腔(2)和所述围压伺服泵(29)连通；所述流体压力加载机构包括流体压力伺服泵(30)、上压头...

【技术特征摘要】
1.一种单裂缝岩石等效有效应力系数测试装置，其特征在于，所述装置包括三轴压力室(21)、轴压加载机构、围压加载机构、流体压力加载机构以及变形测量组件其中：所述三轴压力室(21)沿其轴向设置有测试腔(2)，所述测试腔(2)的顶部敞口设置；所述轴压加载机构包括轴向加载缸(1)与轴压伺服泵(28)，所述轴向加载缸(1)设置在所述三轴压力室(21)的顶部，所述轴向加载缸(1)的内部与所述轴压伺服泵(28)连通，所述轴向加载缸(1)的伸缩端进入到所述测试腔(2)中；所述围压加载机构包括围压伺服泵(29)，所述测试腔(2)和所述围压伺服泵(29)连通；所述流体压力加载机构包括流体压力伺服泵(30)、上压头(11)和下压头(13)，所述上压头(11)和所述下压头(13)沿竖向相对设置在所述测试腔(2)中，所述上压头(11)设置在所述轴向加载缸(1)的伸缩端的正下方，所述上压头(11)内设置有上流体压力管道，所述下压头(13)固定设置在所述测试腔(2)的底部上，所述下压头(13)内设置有下流体压力管道，所述上流体压力管道和所述下流体压力管道均和所述流体压力伺服泵(30)连通；待测试的具有单裂缝的岩石(18)放置在所述上压头(11)和下压头(13)之间，所述岩石(18)的上端和下端均设置剪切垫片(14)，两个所述剪切垫片(14)相背的一侧的中部均设置有凹槽(34)，所述凹槽(34)底部均匀布置有多个透水孔(35)，两个所述剪切垫片(14)上的多个所述透水孔(35)均和所述岩石(18)的裂缝相通，两个所述剪切垫片(14)相对的一侧均设置有缺口，两个所述剪切垫片(14)的缺口交错设置，每个所述缺口内均设置有刚度小于所述剪切垫片(14)的剪切层(36)，所述岩石(18)和两个所述剪切垫片(14)通过所述密封套密封；所述变形测量组件包括两个直线位移传感器(16)和一个环向应变计(15)，两个所述直线位移传感器(16)相对设置在所述岩石(18)的两侧，且所述直线位移传感器(16)设置在所述上压头(11)和所述下压头(13)之间，所述环向应变计(15)套装在所述密封套的周面外侧。2.根据权利要求1所述的单裂缝岩石等效有效应力系数测试装置，其特征在于，所述轴向加载缸(1)包括缸体、活塞杆(4)以及活塞(33)，其中：所述缸体设置在所述三轴压力室(21)的顶部；所述活塞杆(4)沿所述缸体的轴向贯穿所述缸体设置，所述活塞杆(4)的下端为轴向加载缸(1)的伸缩端，所述活塞杆(4)的下端进入到所述测试腔(2)中；所述活塞(33)设置在所述活塞杆(4)上，所述活塞(33)设置在所述缸体中，所述活塞(33)将所述缸体从上至下分割成上腔体和下腔体，所述上腔体的侧壁上开设有轴压加载管道(5)，所述轴压加载管道(5)的两端分别和所述上腔体以及所述轴压伺服泵(28)连通，所述下腔体的侧壁上开设有轴压排气管道(6)，所述轴压排气管道(6)的两端分别和所述下腔体以及外界相通。3.根据权利要求2所述的单裂缝岩石等效有效应力系数测试装置，其特征在于，所述活塞和所述缸体之间设置有多道...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡大伟，丁长栋，周辉，邵建富，张帆，张传庆，卢景景，高阳，马东东，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42