含水合物沉积物旁压特性室内模拟装置及方法和应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及天然气水合物原位工程力学性质测试技术领域，具体涉及含水合物沉积物旁压特性室内模拟装置及方法和应用。装置包括反应釜本体、下端盖、分流板、旁压仪、旁压仪对中固定机构、固结T型板、上端盖和加载端盖。所述反应釜本体的外壁上设置有制冷保温层。所述分流板设置在下端盖的上部且与下端盖之间设置有第一加载空腔。所述旁压仪通过旁压仪对中固定机构固定在反应釜本体的内腔。所述固结T型板包括底板和与底板垂直固定连接的竖板，所述底板设置在下端盖的底部，所述竖板穿过上端盖且与加载端盖之间设置第二加载空腔。方法利用上述装置，装置可应用于获取水合物开采过程中的侧向变形。本发明专利技术能够适于含水合物沉积物旁压特性室内模拟。

【技术实现步骤摘要】
含水合物沉积物旁压特性室内模拟装置及方法和应用
本专利技术涉及天然气水合物原位工程力学性质测试
，具体涉及含水合物沉积物旁压特性室内模拟装置及方法和应用。
技术介绍
海洋天然气水合物开采过程中储层的力学响应是准确评价和预测工程地质风险演化规律并实现有效调控的前提。海底含水合物储层的原位力学测试因海底条件复杂、测试装置技术要求高、成本高、实施困难而难以实施。目前，主要依托于室内实验装置开展相关的测试工作，且主要集中在常规的三轴力学测试方面，对储层的侧向力学行为的表征较为缺乏，不利于全面评价储层的力学性能。利用旁压测试技术对地层的侧向力学性能进行测试是一种极具潜力的工程力学参数评价方法，但目前其在水合物储层测试方面的应用鲜见报道。旁压测试技术在常规岩土体侧向力学行为测试领域的应用目前已经比较广泛，专利公开号CN110749504A、CN210768587U、CN108952694A、CN109799144A均公开了不同类型的、能够适用于现场原位监测的旁压测试装置及方法。但实际野外海洋天然气水合物实际储层旁压测试施工难度大、成本高，在室本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.含水合物沉积物旁压特性室内模拟装置，其特征在于：包括反应釜本体(7)、下端盖(5)、分流板、旁压仪(3)、旁压仪对中固定机构、固结T型板(9)、上端盖(11)和加载端盖(12)；所述反应釜本体(7)的外壁上设置有制冷保温层(8)；所述下端盖(5)固定在反应釜本体(7)的底部，所述分流板设置在下端盖(5)的上部且与下端盖(5)之间设置有第一加载空腔(26)；所述旁压仪(3)通过旁压仪对中固定机构竖直固定在反应釜本体(7)的内腔；所述上端盖(11)固定在反应釜本体(7)的顶部，所述加载端盖(12)固定在上端盖(11)的上端；所述固结T型板(9)包括底板(28)和与底板(28)垂直固定连接的竖板...

【技术特征摘要】
1.含水合物沉积物旁压特性室内模拟装置，其特征在于：包括反应釜本体(7)、下端盖(5)、分流板、旁压仪(3)、旁压仪对中固定机构、固结T型板(9)、上端盖(11)和加载端盖(12)；所述反应釜本体(7)的外壁上设置有制冷保温层(8)；所述下端盖(5)固定在反应釜本体(7)的底部，所述分流板设置在下端盖(5)的上部且与下端盖(5)之间设置有第一加载空腔(26)；所述旁压仪(3)通过旁压仪对中固定机构竖直固定在反应釜本体(7)的内腔；所述上端盖(11)固定在反应釜本体(7)的顶部，所述加载端盖(12)固定在上端盖(11)的上端；所述固结T型板(9)包括底板(28)和与底板(28)垂直固定连接的竖板(29)，所述底板(28)下部与反应釜本体(7)内部的沉积物接触，所述竖板(29)穿过上端盖(11)且与加载端盖(12)之间设置第二加载空腔(27)。


2.根据权利要求1所述的含水合物沉积物旁压特性室内模拟装置，其特征在于：所述竖板(29)的底部中心位置设置有上对中杆穿孔(31)，所述上对中杆穿孔(31)穿过底板(28)，所述上对中杆穿孔(31)的孔径大于所述上对中杆(10)的直径。


3.根据权利要求1所述的含水合物沉积物旁压特性室内模拟装置，其特征在于：所述下端盖(5)上设置与第一加载空腔(26)连通的第一进口。


4.根据权利要求1所述的含水合物沉积物旁压特性室内模拟装置，其特征在于：所述分流板设置为多孔分流板(15)，包括多孔网板和固定在多孔网板上的透气不透水半透膜。


5.根据权利要求1所述的含水合物沉积物旁压特性室内模拟装置，其特征在于：所述旁压仪对中固定机构包括上对中杆(10)和下对中杆(4)，所述下对中杆(4)的一端固定在旁压仪(3)的底部，所述下对中杆(4)的另一端穿过分流板固定在下端盖(5)中心的凹槽上，所述下对中杆(4)穿过多孔分流板(15)并与多孔分流板(15)之间密封；所述上对中杆(10)的一端固定在旁压仪(3)的顶部，所述上对中杆(10)的另一端与设置在固结T型板(9)上的上对中杆穿孔(31)配合，并可在上对中杆穿孔(31)内上下移动。


6.根据权利要求1所述的含水合物沉积物旁压特性室内模拟装置，其特征在于：所述底板(28)上设置有间隔距离设置的若干个通孔(30)。


7.根据权利要求1所述的含水合物沉积物旁压特性室内模拟装置，其特征在于：所述加载端盖(12)的截面设置为“几”字形结构，所述加载端盖(12)上设置有与第二加载空腔(27)连通的第二进口。


8.根据权利要求1所述的含水合物沉积物旁压特性室内模拟装置，其特征在于：还包括加压系统、旁压仪控制器、数据采集处理系统、回压系统、固结应力加载系统和制冷水浴系统(16)；
所述加压系统与第一加载空腔(26)连通，用于向第一加载空腔(26)内通入加载气体，包括高压气瓶(1)和通过气体管路与高压气瓶(1)连接的气体流量控制器(2)；
所述旁压仪控制器与旁压仪(3)连接，用于控制旁压仪(3)的开关；
所述数据采集处理系统包括数据采集仪(18)、数据采集电脑(20)和输送泵中控(19)，所述数据采集仪(18)设置于反应釜本体(7)上且与旁压仪(3)连接的航空插头(13)以及设置于下端盖(5)外侧的第一压力传感器、设置于上端盖(11)外侧的第二压力传感器和设置于加载端盖(12)外侧的第三压力传感器连接，将采集的信息传输到数据采集电脑(20)并控制输送泵中控(19)，所述输送泵中控(19)与旁压控制器(21)、固结应力加载系统和制冷水浴连接，用于控制旁压控制器(21)、固结应力加载系统和制冷水浴；
所述回压系统与数据采集仪(18)连接且和上端盖(11)连接，所述回压系统设置为背压阀(17)，用于控制反应釜本体(7)内部空腔的压力；
所述固结应力加载系统与第二加载空...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彦龙，吴能友，孙金声，孙建业，陈强，刘昌岭，陈明涛，
申请(专利权)人：青岛海洋地质研究所，青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心，
类型：发明
国别省市：山东;37