基于岩心尺度注气封存的渗流-应变动力学透明解析系统及方法技术方案

技术编号:42540901 阅读:27 留言:0更新日期:2024-08-27 19:45
基于岩心尺度注气封存的渗流‑应变动力学透明解析系统,包括:多场耦合子系统,用于生成多场耦合试验环境,多场耦合子系统包括轴向加载机构、围压加载机构、注气机构以及温度控制机构;岩心探测子系统,用于探测岩心试样在多场耦合试验环境中的状态变化数据,岩心探测子系统包括断层扫描机构、瞬态渗透率监测机构、用于的弹性波监测机构以及应变监测机构;数据处理子系统,用于实时采集多场耦合子系统的动态和岩心探测子系统的探测结果,并且基于岩心探测子系统的探测结果进行解析。本发明专利技术能够实时监测和解析岩石注气封存过程中渗流演变和整体、局部结构变形演化过程,稳定性强,并且结果的精确度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩石力学,具体的说是基于岩心尺度注气封存的渗流-应变动力学透明解析系统及方法


技术介绍

1、在石油、天然气、水资源的开发与利用过程中,涉及到复杂的热-流-力-化(thmc)多场耦合流-固耦合问题。由于岩体在不同受载边界条件下的内、外部结构的力学行为响应不同且存在时滞效应;受动力学变形与流体相互作用影响,岩体渗流特性也表现出复杂的演变过程。现有的技术手段往往简单将常规三轴加载注气渗流实验与ct原位扫描系统进行组合,在实际操作过程中会发现三轴加载设备所要监测的岩石力学信息(渗透性、轴/径向位移和岩心损伤破坏信息等)与ct实时扫描的环境要求有所冲突;多数只能暂时中断渗流实验进行ct结构扫描实验,待扫描完成后再次进行渗流实验操作,如此循环往复。

2、由于注气封存实验是thmc多物理场长期耦合的过程,频繁切换实验模式会严重影响耦合系统的稳定性,加之渗流实验和结构表征实验操作模式的切换凭经验性开展,无法保证长期注气实验过程中对多物理场耦合过程进行准确且全面的监测和透明解析。


技术实现思路>

1、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于岩心尺度注气封存的渗流-应变动力学透明解析系统,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于岩心尺度注气封存的渗流-应变动力学透明解析系统,其特征在于,所述轴向加载机构包括两个同轴设置的轴向加压杆(19),两个所述轴向加压杆(19)沿相反的方向抵在岩心试样(28)上对岩心试样(28)施加轴向应力;

3.如权利要求1所述的基于岩心尺度注气封存的渗流-应变动力学透明解析系统,其特征在于,所述注气机构包括注气管路和回收管路,所述注气管路的输出端与开设在岩心试样(28)上的注气孔相连通,所述注气管路的输入端连通有第一注气储罐(14)和第二注气储罐(16),其中所...

【技术特征摘要】

1.基于岩心尺度注气封存的渗流-应变动力学透明解析系统,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于岩心尺度注气封存的渗流-应变动力学透明解析系统,其特征在于,所述轴向加载机构包括两个同轴设置的轴向加压杆(19),两个所述轴向加压杆(19)沿相反的方向抵在岩心试样(28)上对岩心试样(28)施加轴向应力;

3.如权利要求1所述的基于岩心尺度注气封存的渗流-应变动力学透明解析系统,其特征在于,所述注气机构包括注气管路和回收管路,所述注气管路的输出端与开设在岩心试样(28)上的注气孔相连通,所述注气管路的输入端连通有第一注气储罐(14)和第二注气储罐(16),其中所述第二注气储罐(16)上设置有用于加热第二注气储罐(16)的气体加热器(17),所述回收管路的输入端与开设在岩心试样(28)上的排气孔相连通,所述回收管路的输出端连通有第一回收储罐(9)和第二回收储罐(12)。

4.如权利要求3所述的基于岩心尺度注气封存的渗流-应变动力学透明解析系统,其特征在于,所述注气机构还包括气源瓶(1),所述气源瓶(1)的输出端设置有调压阀门(2),所述注气管路的输入端通过开关阀门(3)与气源瓶(1)的输出端相连通,所述第一注气储罐(14)和所述第二注气储罐(16)各通过一个注气导管与所述注气管路靠近所述气源瓶(1)的部分相连通,且两个所述注气导管上分别设置有第一输出阀门(13)和第二输出阀门(15),所述注气管路的输出端设置有注气阀门(5),所述回收管路的输入端设置有排气阀门(6),所述回收管路的输出端设置有控压阀门(11),所述第一回收储罐(9)和所述第二回收储罐(12)各通过一个回收导管与所述回收管路相连通,且两个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:王登科李文睿魏建平李振华张宏图陈旭张富凯张强曹唐根白云蒋志刚卫彦昭夏缘帝熊文超
申请(专利权)人:河南理工大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1