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原文传递用于可视化实验的变开度粗糙裂隙及其制作方法

专利名称：	用于可视化实验的变开度粗糙裂隙及其制作方法
摘要：	本发明公开了一种用于可视化实验的变开度粗糙裂隙及其制作方法，该透明粗糙裂隙包括透明的粗糙裂隙上下盘、粗糙裂隙上下盘之间的裂隙空间、两侧上下边缘挡板、具有一定规格厚度的刚性垫片、预留止水空腔等部分。其制备方法如下：采用劈裂方形岩石的方法获取原始粗糙裂隙，并复制得到透明粗糙裂隙上下盘；定制特定尺寸和结构的上下边缘止水挡板；按照从下往上的顺序将两侧上下边缘挡板固定于裂隙上下盘两侧；按需求添加特定厚度的刚性垫片于上下边缘挡板之间，改变裂隙平均开度。该方法操作简单易行、重复性好、精度高，所得岩石粗糙裂隙的平均开度值准确可靠。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉大学
发明人：	胡冉;周晨星;陈益峰;武东生;王一凡;魏鹳举;廖震;廖建新
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910238486.5
公开号：	CN109883925A
代理机构：	武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	艾小倩
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学
主权项：	1.一种用于可视化实验的变开度粗糙裂隙，其特征在于：包括上下平行布置的粗糙裂隙上盘(1)、粗糙裂隙下盘(2)，所述粗糙裂隙上盘(1)、粗糙裂隙下盘(2)之间设有裂隙空间(3)；所述粗糙裂隙上盘(1)的两侧设有上边缘挡板(5)，所述粗糙裂隙下盘(2)的两侧设有下边缘挡板(6)；所述上边缘挡板(5)与粗糙裂隙上盘(1)连接处设有三棱柱状的预留止水空腔(4)；所述预留止水空腔(4)为连接处在上边缘挡板(5)左下角或右下角处进行45°倒角形成；还包括刚性垫片(7)，所述刚性垫片(7)置于两侧上边缘止水板(5)和下边缘止水挡板(6)之间以准确改变裂隙空间(3)的平均开度；所述两侧上边缘挡板(5)和下边缘挡板(6)利用固体胶固定于粗糙裂隙上盘(1)和粗糙裂隙下盘(2)的边缘，上边缘挡板(5)的厚度a和下边缘挡板(6)的厚度b之和等于粗糙裂隙上盘(1)、岩体裂隙下盘(2)紧密贴合时的厚度之和c，即a+b＝c；所述上边缘止水挡板(5)和下边缘挡板(6)均为棱柱状，且a不等于b；固定于粗糙裂隙下盘(2)的下边缘挡板(6)的厚度b大于粗糙裂隙下盘(2)的最大厚度H下max；固定于粗糙裂隙上盘(1)的上边缘挡板(5)的厚度a＝c-b。 2.根据权利要求1所述的用于可视化实验的变开度粗糙裂隙，其特征在于：所述粗糙裂隙上盘(1)、粗糙裂隙下盘(2)均由透明材料利用翻模制作的方法复制原始岩石粗糙裂隙面制得。 3.一种制作如权利要求1所述的用于可视化实验的变开度粗糙裂隙的方法，其特征在于：它包括以下步骤: (1)获取透明的粗糙裂隙上盘(1)、粗糙裂隙下盘(2)：先劈裂方形的原始岩石得到岩石裂隙面，再按照翻模技术的方法利用柔性材料硅胶对原始裂隙面进行复制得到具有平均厚度为1cm的粗糙裂隙上盘(1)、粗糙裂隙下盘(2)； (2)定制特定尺寸和结构的上边缘挡板(5)和下边缘挡板(6)：上边缘挡板(5)和下边缘挡板(6)均为棱柱状，且厚度不同，固定于粗糙裂隙下盘(2)的下边缘挡板(6)的厚度b大于裂隙下盘(2)的最大厚度H下max；固定于粗糙裂隙上盘(1)的上边缘挡板(5)的厚度a＝c-b，c为粗糙裂隙上盘(1)和粗糙裂隙下盘(2)紧密贴合时的厚度；并且上边缘挡板(5)在左下角或右下角处进行45°倒角，形成楔形的预留止水空间(4)； (3)按照从下往上的顺序将两侧上边缘挡板(5)和下边缘挡板(6)固定于粗糙裂隙上盘(1)和粗糙裂隙下盘(2)两侧：先用固体胶将下边缘挡板(6)牢固粘结于粗糙裂隙下盘(2)，所述固体胶为甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸1:1混合物；随后将粗糙裂隙上盘(1)覆盖于粗糙裂隙下盘(2)之上以促使粗糙裂隙上盘(1)和粗糙裂隙下盘(2)相接触；再将上边缘挡板(5)固定于粗糙裂隙上盘(1)，固定时需做到上边缘挡板(5)与下边缘挡板(6)紧密贴合； (4)按厚度梯度为50μm添加厚度分别为50μm—300μm的刚性垫片(7)于上边缘止水挡板(5)和下边缘止水挡板(6)之间，以改变裂隙空间(3)平均开度；添加的刚性垫片(7)要求平整且厚度均匀，同时于预留止水空腔(4)内注入止水胶以防止裂隙空间(3)内的实验流体溢出；所述止水胶为中性硅酮密封胶。
所属类别：	发明专利