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原文传递渗吸切割一体化的页岩渗吸装置和渗吸效率参数确定方法

专利名称：	渗吸切割一体化的页岩渗吸装置和渗吸效率参数确定方法
摘要：	本申请提供了一种渗吸切割一体化的页岩渗吸装置和渗吸效率参数确定方法，其中，该装置包括：可移动样品支架，使得目标页岩样品在烘干过渡区域、样品切割区域和自发渗吸区域之间移动，可移动样品支架上设置有称重传感器以检测目标页岩样品的质量；烘干过渡区域，用于对目标页岩样品进行烘干处理；样品切割区域，用于对烘干后的目标页岩样品进行激光扫描，将扫描结果发送至控制器并在控制器的控制下对目标页岩样品进行激光切割以形成人工裂缝；自发渗吸区域，用于对目标页岩样品进行渗吸实验；控制器，用于控制可移动样品支架移动，根据扫描结果生成激光切割指令。上述装置能够准确控制人工裂缝的形态，可研究复杂人工裂缝对页岩渗吸能力的影响。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国石油大学(北京)
发明人：	高之业;梁祝;成雨;熊书苓;姜振学;范毓鹏;玄麒祥;唐相路;杨威;刘冬冬;李卓
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910681469.9
公开号：	CN110441206A
代理机构：	北京三友知识产权代理有限公司
代理人：	徐焕;李辉
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	102249北京市昌平区府学路18号
主权项：	1.一种渗吸切割一体化的页岩渗吸装置，其特征在于，包括：可移动样品支架，用于固定目标页岩样品，使得所述目标页岩样品在烘干过渡区域、样品切割区域和自发渗吸区域之间移动，所述可移动样品支架上设置有称重传感器，用于检测所述目标页岩样品的质量；所述烘干过渡区域，用于对所述目标页岩样品进行烘干处理；所述样品切割区域，用于对烘干后的目标页岩样品进行激光扫描，将扫描结果发送至控制器，并在所述控制器的控制下对所述目标页岩样品进行激光切割，以形成人工裂缝；所述自发渗吸区域，用于对烘干后的目标页岩样品或切割后的目标页岩样品进行渗吸实验；所述控制器，用于控制所述可移动样品支架移动，以使所述目标页岩样品在所述烘干过渡区域、所述样品切割区域和所述自发渗吸区域之间移动，还用于根据所述扫描结果生成激光切割指令。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可移动样品支架包括可伸缩悬臂以及设置在所述可伸缩悬臂一端的控制夹，所述控制夹用于固定所述目标页岩样品，所述可伸缩悬臂能够伸缩且能够沿预设沟槽滑动，以使所述目标页岩样品在所述烘干过渡区域、所述样品切割区域和所述自发渗吸区域之间移动。 3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述烘干过渡区域包括：第一开启控制门、第一恒温控制器、第一发热器和第一温度传感器；其中，所述第一开启控制门打开时，所述目标页岩样品进入所述烘干过渡区域并被固定在所述可移动样品支架上，所述第一温度传感器用于检测所述烘干过渡区域内的温度并将检测到的温度发送至所述控制器，使得所述第一恒温控制器与所述第一发热器在所述控制器的控制下联合作业，以在第一预设温度下对所述目标页岩样品进行烘干处理。 4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述样品切割区域包括：第一控制开合门、激光扫描切割仪、可升降载物台和滑槽；其中，所述可升降载物台能在所述控制器的控制下旋转角度，所述可升降载物台上设置有用于固定所述目标页岩样品的样品槽，所述激光扫描切割仪能够沿所述滑槽移动，所述滑槽设置在所述样品切割区域的围绕所述可升降载物台的四周；其中，在所述目标页岩样品被烘干后，所述控制器控制所述第一控制开合门开启，控制所述可移动样品支架通过所述第一控制开合门进入所述样品切割区域，并控制所述可移动样品支架将所述目标页岩样品放置在所述可升降载物台的样品槽中，之后控制所述可移动样品支架回到所述烘干过渡区域并控制所述第一控制开合门关闭；所述激光扫描切割仪在所述控制器的控制下对所述样品槽中的目标页岩样品进行扫描，并将扫描结果发送至所述控制器，所述控制器根据所述扫描结果控制所述可升降载物台旋转并控制所述激光扫描切割仪对所述目标页岩样品进行激光切割，以形成人工裂缝。 5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：溶液补给区域，与所述自发渗吸区域和所述控制器相连，用于在所述控制器的控制下对所述自发渗吸区域中用于自发渗吸实验的溶液进行补给；所述自发渗吸区域包括：第二控制开合门、第二温度传感器、第二恒温控制器、第二发热器、第一液位补给器、液位监测器和容器；所述溶液补给区域包括：溶液补给槽和第二液位补给器；其中，所述容器和所述溶液补给槽用于盛放用于自发渗吸实验的溶液，所述第一液位补给器与所述第二液位补给器连通，以将所述溶液补给槽中的溶液补给到所述容器中；其中，所述控制器控制所述第二控制开合门打开以使得所述可移动样品支架将所述目标页岩样品移动到所述自发渗吸区域，控制所述第二控制开合门关闭，并将所述目标页岩样品下放至所述容器中的溶液中进行自发渗吸实验；所述第二温度传感器用于检测所述自发渗吸区域的温度，并将检测到的温度发送至所述控制器，所述控制器根据接收到的温度控制所述第二恒温控制器和所述第二发热器联合作用以使得所述自发渗吸区域保持在第二预设温度下；所述液位监测器用于监测所述容器中的溶液的液位变化，并将监测到的液位变化发送至所述控制器，所述控制器根据所述液位变化控制所述第一液位补给器和所述第二液位补给器对所述容器中的溶液进行补给。 6.一种基于权利要求1至5中任一项所述的渗吸切割一体化的页岩渗吸装置确定渗吸效率参数的方法，其特征在于，包括：获取未切割的目标页岩样品的初始烘干质量和初始渗吸质量；控制可移动样品支架将所述目标页岩样品移动到烘干过渡区域，以使得在所述烘干过渡区域对所述目标页岩样品进行烘干处理；控制所述可移动样品支架将烘干后的目标页岩样品从所述烘干过渡区域移动到样品切割区域，使得所述样品切割区域对所述烘干后的目标页岩样品进行扫描和切割，以形成人工裂缝；控制所述可移动样品支架将切割后的目标页岩样品从所述样品切割区域移动到所述烘干过渡区域，并从所述称重传感器获取切割后的目标页岩样品的第一切割质量；控制所述可移动样品支架将切割后的目标页岩样品从所述烘干过渡区域移动到自发渗吸区域，使得所述切割后的目标页岩样品在所述自发渗吸区域进行自发渗吸实验，并从称重传感器获取渗吸后的目标页岩样品的第一渗吸质量；根据所述初始烘干质量、所述初始渗吸质量、所述第一切割质量和所述第一渗吸质量确定所述人工裂缝对所述目标页岩样品的渗吸效率参数。 7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，获取未切割的目标页岩样品的初始烘干质量和初始渗吸质量，包括：控制烘干过渡区域对目标页岩样品进行烘干处理，并从称重传感器获取烘干后的目标页岩样品的初始烘干质量，其中，所述目标页岩样品固定在可移动样品支架上；控制所述可移动样品支架将烘干后的目标页岩样品从所述烘干过渡区域移动到所述自发渗吸区域，使得所述烘干后的目标页岩样品在所述自发渗吸区域进行自发渗吸实验，并从所述称重传感器获取渗吸后的目标页岩样品的初始渗吸质量。 8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，控制可移动样品支架将所述目标页岩样品移动到烘干过渡区域，以使得在所述烘干过渡区域对所述目标页岩样品进行烘干处理，包括：控制可移动样品支架将所述目标页岩样品移动到所述烘干过渡区域；获取第一温度传感器检测到的温度；根据所述第一温度传感器检测到的温度控制第一恒温控制器和第一发热器联合作业，以在第一预设温度下对所述目标页岩样品进行烘干处理；和/或控制所述可移动样品支架将烘干后的目标页岩样品从所述烘干过渡区域移动到样品切割区域，使得所述样品切割区域对所述烘干后的目标页岩样品进行扫描和切割，以形成人工裂缝，包括：控制所述可移动样品支架将烘干后的目标页岩样品从所述烘干过渡区域移动到样品切割区域；控制所述可移动样品支架将所述目标页岩样品放置在升降载物台的样品槽中；控制激光扫描切割仪对所述样品槽中的目标页岩样品进行扫描，并获取所述激光扫描切割仪的扫描结果；根据所述扫描结果控制所述升降载物台旋转并控制所述激光扫描切割仪对所述目标页岩样品进行切割，以形成人工裂缝。 9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，控制所述可移动样品支架将切割后的目标页岩样品从所述烘干过渡区域移动到自发渗吸区域，使得所述切割后的目标页岩样品在所述自发渗吸区域进行自发渗吸实验，包括：控制所述可移动样品支架将切割后的目标页岩样品从所述烘干过渡区域移动到所述自发渗吸区域；获取第二温度传感器检测到的温度和液位监测器检测到的容器中的溶液的液位变化；根据所述第二温度传感器检测到的温度控制第二恒温控制器和第二发热器联合作业，以在第二预设温度下对所述目标页岩样品进行自发渗吸实验；根据所述液位变化控制第一液位补给器和第二液位补给器对所述容器中的溶液进行补给；和/或根据所述初始烘干质量、所述初始渗吸质量、所述第一切割质量和所述第一渗吸质量确定所述人工裂缝对所述目标页岩样品的渗吸效率参数，包括：按照以下公式确定所述人工裂缝对所述目标页岩样品的渗吸效率参数：其中，IF1为所述渗吸效率参数，m′0为所述初始渗吸质量，m0为所述初始烘干质量，m1为所述第一切割质量，m′1为所述第一渗吸质量。 10.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现权利要求6至9中任一项所述方法的步骤。
所属类别：	发明专利