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原文传递一种测定注浆前后岩石渗透性能的方法

专利名称：	一种测定注浆前后岩石渗透性能的方法
摘要：	本发明公开了一种测定注浆前后岩石渗透性能的方法，方法包括将已制作好的待测岩石试样分别套上左侧环形橡胶套和右侧环形橡胶套，并将其上的气管接嘴对齐，再用环形连接纽扣进行连接，后将侧向加压进气管道和侧向加压出气管道插入气管接嘴内，然后将待测岩石试样放置于围压室内，置于上透气压盘和下透气压盘之间进行固定；进行轴向渗透率测量和侧向渗透率测量等步骤，较于常规试验方法，采用氮气作为渗流介质进行岩石轴向和侧向的渗透系数测量，既避免采用液体作为渗流介质产生的滑脱效应，又解决了注浆后空隙较为致密，所导致渗透试验时间长、试验效率低的缺点。
专利类型：	发明专利
申请人：	河海大学
发明人：	陈世壮;梁晖;王如宾
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T21:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T15:00:00+0805
申请号：	CN202010107062.8
公开号：	CN111157428A
代理机构：	南京苏高专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	成立珍
分类号：	G01N15/08;G;G01;G01N;G01N15;G01N15/08
申请人地址：	210000 江苏省南京市江宁区佛城西路8号
主权项：	1.一种测定注浆前后岩石渗透性能的装置，其特征在于，包括围压室，围压室的底部固设在底座上，底座内设置有轴向加压进气管道，轴向加压进气管道上连接渗透压泵，底座顶部的顶板为下透气压盘，下透气压盘位于围压室内；围压室的顶部具有开口，开口处固连轴向气压室，轴向气压室的底板为上透气压盘；待测岩石试样放置在围压室内，待测岩石试样的顶端抵靠在上透气压盘上，待测岩石试样的底端抵靠在下透气压盘上，待测岩石试样的外侧壁被左侧环形橡胶套和右侧环形橡胶套密封包裹，左侧环形橡胶套和右侧环形橡胶套上间隔均匀设置有气管接嘴，气管接嘴沿待测岩石试样的轴向设置，左侧环形橡胶套的气管接嘴上连接侧向加压进气管道，侧向加压进气管道上连接侧向加压泵，右侧环形橡胶套的气管接嘴上连接侧向加压出气管道；轴向气压室内设置有气压活塞，气压活塞的移动方向与待测岩石试样的轴线平行，位于气压活塞上方的轴向气压室通过气管与轴压泵连接，位于气压活塞下方的轴向气压室上连接轴向加压出气管道；围压室通过气管与围压泵连接，所述轴压泵、围压泵、侧向加压泵、渗透压泵和气体流量计均通过数据线与电脑控制系统电连接。 2.根据权利要求1所述的一种测定注浆前后岩石渗透性能的装置，其特征在于，围压室内底座与轴向气压室之间固连有连接件，连接件上设置有轴向位移传感器，轴向位移传感器通过数据线与电脑控制系统电连接。 3.根据权利要求2所述的一种测定注浆前后岩石渗透性能的装置，其特征在于，待测岩石试样的外侧壁上设置有环形变形计，所述环形变形计通过数据线与电脑控制系统电连接。 4.根据权利要求1所述的一种测定注浆前后岩石渗透性能的装置，其特征在于，侧向加压进气管道和侧向加压出气管道的一端插入气管接嘴内，通过环形连接纽扣固连。 5.根据权利要求1所述的一种测定注浆前后岩石渗透性能的装置，其特征在于，轴向加压进气管道、侧向加压进气管道、轴向气压室的气管和围压室的气管上均连接有气体流量计和阀门。 6.一种测定注浆前后岩石渗透性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将已制作好的待测岩石试样分别套上左侧环形橡胶套和右侧环形橡胶套，并将其上的气管接嘴对齐，再用环形连接纽扣进行连接，后将侧向加压进气管道和侧向加压出气管道插入气管接嘴内，然后将待测岩石试样放置于围压室内，置于上透气压盘和下透气压盘之间进行固定；步骤二，轴向渗透率测量；首先关闭侧向加压进气管道和侧向加压出气管道上的阀门，开启围压泵和轴压泵给待测岩石试样加设围压，模拟待测岩石试样原位高压状态；当电脑控制系统上显示的围压数据趋近于设定值时，且上下浮动较为稳定时，继续对轴向加压至渗压设定值，并控制流速；5～6min后开始记录，记录t1时刻轴向加压进气管道上气体流量计的气体流速值vj和电脑控制系统上显示的压强值P1，并记录t2时刻电脑控制系统上显示的轴向加压出气管道上气体压强值P2；通过ΔQj＝vjA(t2-t1)，ΔPj＝P2-P1，Δtj＝t2-t1公式计算得到ΔQj和ΔPj；通过公式对轴向渗透率进行计算；其中，Kj为岩石试样在Δtj时间内的平均渗透率(m2)；μ为流体粘滞系数，取μ＝1×10-3Pa·s(水温20℃)；ΔQj为Δtj时间内渗过岩石试样的水流体积(m3)；L为水流渗流长度，即实验中岩石试样的高度(m)；A为岩石试样横截面面积(m2)；ΔPj为岩石试样上下两端渗透压差(Pa)，Δtj为记录点间隔时间；步骤三，侧向渗透率测量；首先通过轴向加压系统加压至设定值，使气压活塞顶至待测岩石试样顶部的上透气压盘，使得上透气压盘和下透气压盘都与待测岩石试样处于刚性受力接触，然后开启围压泵给待测岩石试样进行加设围压，模拟岩石试样原位高压状态；当电脑控制系统上显示的围压数据趋近于设定值，且上下浮动较为稳定时，打开侧向加压进气管道和侧向加压出气管道上的阀门，对待测岩石试样进行侧向加压，至渗压设定值，并控制流速；5～6min后开始记录，记录t3时刻轴向加压进气管道上气体流量计的气体流速值vi和电脑控制系统上显示的压强值P3，并记录t4时刻电脑控制系统上显示的轴向加压出气管道上气体压强值P4，通过ΔQi＝viA(t4-t3)，ΔPi＝P4-P3，Δti＝t4-t3公式计算得到ΔQi和ΔPi；通过公式对侧向渗透率进行计算；其中，Ki为岩石试样在Δti时间内的平均渗透率(m2)；μ为流体粘滞系数，取μ＝1×10-3Pa·s(水温20℃)；ΔQi为Δti时间内渗过岩石试样的水流体积(m3)；L为水流渗流长度，即实验中岩石试样的高度(m)；A为岩石试样横截面面积(m2)；ΔPi为岩石试样上下两端渗透压差(Pa)，Δti为记录点间隔时间。
所属类别：	发明专利