一种海洋沉积物气体渗透性各向异性测试装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种海洋沉积物气体渗透性各向异性测试装置及使用方法，包括底座，底座上方安装圆柱腔体，圆柱腔体上方安装顶盖；本装置的底座、圆柱腔体和顶盖的X、Y、Z轴的正反两个方向连接进气阀门、进气口气体压力表、进气口气体流量控制器、侧出气口阀门、中心出气口阀门和出气口气体流量计；圆柱腔体内部加工有立方体形沉积物装填仓，立方体形沉积物装填仓的六个内壁上安装有透气垫片。通过本发明专利技术的技术方案，能够测量海洋沉积物三个不同方向的气体渗透性，进而评估渗透性的各向异性，克服了传统试验只能测试一个方向渗透系数的缺点，本发明专利技术所设计的出气垫片能够减小气体边壁流动对渗透性的影响，提高渗透系数测量的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种海洋沉积物气体渗透性各向异性测试装置及使用方法
本专利技术涉及海洋沉积物渗透性测试
，具体而言，特别涉及一种海洋沉积物气体渗透性各向异性测试装置及使用方法。
技术介绍
海洋水合物分解产生的气体以及海洋浅层气在海洋沉积物内部的运移，均与沉积物的渗透性密切相关。对于海洋水合物的开采，沉积物的渗透性会影响开采效率；对于海洋浅层气，沉积物的渗透性对海洋浅层气溢出诱发的海底地质灾害有重要的影响。同时由于海底洋流对沉积物的搬运以及地震等地质作用的影响，海洋沉积物的微观结构往往是不均匀的，各向异性的。不均匀以及各向异性的微观结构又会导致海洋沉积物的渗透性具有各向异性的特征。深入了解沉积物渗透性各向异性对于提高水合物开采过程天然气的会采效率以及揭示海底浅层气溢出诱发的地质灾害的机理均具有重要的意义。目前对海底沉积物渗透性的试验研究多采用水头试验法进行测量，该方法仅能够用水测量沉积物单一方向的渗透性。此外，试验过程中用水测量和用气体测量的渗透系数存在一定的差别。用气体进行渗透系数的测量更加接近上文中提到的工程背景。专利
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种海洋沉积物气体渗透性各向异性测试装置，包括底座（1），底座（1）上方安装圆柱腔体（2），圆柱腔体（2）上方安装顶盖（3），其特征在于，所述底座（1）形状为方形，底座（1）的外侧面上连接有z方向进气阀门（1-1）， z方向进气阀门（1-1）连接z方向进气口气体压力表（1-2），z方向进气口气体压力表（1-2）连接z方向进气口气体流量控制器（1-3），底座（1）为三级阶梯机构，方形底座（1-6）上部为圆形底座（1-7），圆形底座（1-7）上部为方形底座（1-8），圆形底座（1-,7）还安装有第一密封圈（1-4），方形底座（1-8）中心位置设有z方向进气孔（1-5），z方向进气孔（1-5）和...

【技术特征摘要】
1.一种海洋沉积物气体渗透性各向异性测试装置，包括底座（1），底座（1）上方安装圆柱腔体（2），圆柱腔体（2）上方安装顶盖（3），其特征在于，所述底座（1）形状为方形，底座（1）的外侧面上连接有z方向进气阀门（1-1），z方向进气阀门（1-1）连接z方向进气口气体压力表（1-2），z方向进气口气体压力表（1-2）连接z方向进气口气体流量控制器（1-3），底座（1）为三级阶梯机构，方形底座（1-6）上部为圆形底座（1-7），圆形底座（1-7）上部为方形底座（1-8），圆形底座（1-,7）还安装有第一密封圈（1-4），方形底座（1-8）中心位置设有z方向进气孔（1-5），z方向进气孔（1-5）和底座（1）外侧面z方向进气阀门（1-1）联通；
所述圆柱腔体（2）的外侧面Y轴正向连接y方向中心进气口阀门（2-1e），y方向中心进气口阀门（2-1e）的另一端连接y方向进气口气体压力表（2-3a），y方向进气口气体压力表（2-3a）的另一端连接y方向进气口气体流量控制器（2-2c）；圆柱腔体（2）外侧面Y轴反向分别连接有y方向侧出气口阀门（2-1a）和y方向中心出气口阀门（2-1b），y方向中心出气口阀门（2-1b）的另一端连接y方向出气口气体流量计（2-2a）；圆柱腔体（2）的外侧面X轴反向连接x方向中心进气口阀门（2-1f），x方向中心进气口阀门（2-1f）的另一端连接x方向进气口气体压力表（2-3b），x方向进气口气体压力表（2-3b）的另一端连接x方向进气口气体流量控制器（2-2d），圆柱腔体（2）的外侧面X轴正向连接分别连接x方向侧出气口阀门（2-1c）和x方向中心出气口阀门（2-1d），x方向中心出气口阀门（2-1d）的另一端连接x方向出气口气体流量计（2-2b）；圆柱腔体（2）的顶部安装有第二密封圈（2-4），圆柱腔体（2）内部加工有立方体形沉积物装填仓（2-5），立方体形沉积物装填仓（2-5）的底部与方形底座（1-8）相匹配，圆柱腔体（2）的底部与圆形底座（1-7）相匹配；
所述顶盖（3）上部z方向侧出气口阀门（3-1a）和z方向中心出气口阀门（3-1b），z方向中心出气口阀门（3-1b）的另一端连接z方向出气口气体流量计（3-2），顶盖（3）为三级阶梯结构，包括一级方形顶盖（3-4），方形顶盖（3-4）的下部为安装圆形顶盖（3-5），圆形顶盖（3-5）下部为方形顶盖（3-6），方形顶盖（3-6）中心位置设有z方向中心出气口（3-3a）和z方向侧出气口（3-3b），z方向中心出气口（3-3a）与z方向中心出气口阀门（3-1b）连通，z方向侧出气口（3-3b）与z方向侧出气口阀门（3-1a）连通，立方体形沉积物装填仓（2-5）的顶部与方形顶盖（3-6）相匹配，圆柱腔体（2）的顶部与圆形顶盖（3-5）相匹配；
所述底座（1）和顶盖（3）的四角依次通过第一法兰螺栓（4-1）、第二法兰螺栓（4-2），第三法兰螺栓（4-3）和第四法兰螺栓（4-4）进行连接固定；
所述立方体形沉积物装填仓（2-5）的六个内壁上安装有透气垫片，透气垫片包括Z轴正方向的z方向出气透气垫片（5-2）和反向的z方向进气透气垫片（5-1）、X轴正方向的x方向出气透气垫片（5-5）和反向的x方向进气透气垫片（5-3）、Y轴正方向的y方向进气透气垫片（5-6）和反向的y方向出气透气垫片（5-4），透气垫片上加工有若干个贯通的圆柱孔，并沿着不同直径的圆环均匀分布；z方向进气透气垫片（5-1）、x方向进气透气垫片（5-3）、y方向进气透气垫片（5-6）通过圆环形凹槽以及直线凹槽将所有的圆柱孔联通，z方向出气透气垫片（5-2）、x方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡聪，贾永刚，阮文凤，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：山东;37