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原文传递页岩热膨胀系数的测试装置及其测试方法

专利名称：	页岩热膨胀系数的测试装置及其测试方法
摘要：	本申请公开一种页岩热膨胀系数的测试装置及其测试方法，该装置包括：页岩样品，所述页岩样品外包裹有隔离膜；用于容纳所述页岩样品的反应容器，所述反应容器内能充满液体，所述隔离膜将所述页岩样品与所述液体相隔离；所述反应容器具有出液口；与所述页岩样品相连的加热部，用于对所述页岩样品加热；所述页岩样品被加热膨胀时所述液体经所述出液口排出；测量组件；所述测量组件具有与所述出液口相连通的测量腔室、以及用于标定所述测量腔室内液体的量的标定部。该页岩热膨胀系数的测试装置及其测试方法，能够准确测得页岩的热膨胀系数，且测试装置结构简单，测试方法简便。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国石油大学(北京)
发明人：	李卓;梁志凯;姜振学;肖磊;杨有东;侯煜菲;王立伟
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T16:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
申请号：	CN201911290459.9
公开号：	CN110988019A
代理机构：	北京三友知识产权代理有限公司
代理人：	张印铎;周达
分类号：	G01N25/16;G;G01;G01N;G01N25;G01N25/16
申请人地址：	102249 北京市昌平区府学路18号
主权项：	1.一种页岩热膨胀系数的测试装置，其特征在于，包括：页岩样品，所述页岩样品外包裹有隔离膜；用于容纳所述页岩样品的反应容器，所述反应容器内能充满液体，所述隔离膜将所述页岩样品与所述液体相隔离；所述反应容器具有出液口；与所述页岩样品相连的加热部，用于对所述页岩样品加热；所述页岩样品被加热膨胀时所述液体经所述出液口排出；测量组件；所述测量组件具有与所述出液口相连通的测量腔室、以及用于标定所述测量腔室内液体的量的标定部。 2.根据权利要求1所述的页岩热膨胀系数的测试装置，其特征在于，所述页岩样品具有沿轴向贯通的通孔，所述加热部包括至少部分位于所述通孔内的电磁加热棒，所述电磁加热棒的直径与所述通孔的内径相等。 3.根据权利要求2所述的页岩热膨胀系数的测试装置，其特征在于，所述电磁加热棒内设置有铁棒以及围绕在所述铁棒上的导电线，所述导电线能通电。 4.根据权利要求2所述的页岩热膨胀系数的测试装置，其特征在于，所述电磁加热棒的长度大于所述通孔的长度，所述电磁加热棒包括位于所述通孔内的部分以及伸出所述通孔外的两端；所述页岩样品的长度小于所述反应容器的高度。 5.根据权利要求1所述的页岩热膨胀系数的测试装置，其特征在于，所述液体为硅油；所述反应容器内设置有用于测量所述硅油温度的第一温度测量计，所述第一温度测量计位于所述反应容器的内壁面。 6.根据权利要求1所述的页岩热膨胀系数的测试装置，其特征在于，所述隔离膜为黄金膜；所述黄金膜外设置有用于测量所述黄金膜的温度的第二温度测量计；所述第二温度测量计位于所述页岩样品的两端。 7.根据权利要求1所述的页岩热膨胀系数的测试装置，其特征在于，所述测量组件包括形成所述测量腔室的测量管，所述测量管设于所述反应容器的顶部，所述测量腔室的顶部与大气连通；所述标定部包括设于所述测量管管壁上的刻度线；所述测量腔室的截面为正方形。 8.根据权利要求1所述的页岩热膨胀系数的测试装置，其特征在于，所述反应容器的侧壁设置有观察部，用于观察所述页岩样品。 9.根据权利要求1所述的页岩热膨胀系数的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括控制部，所述控制部与所述加热部电连接，用于控制所述加热部的加热程度；所述控制部设有显示表盘，用于显示所述液体和所述页岩样品的温度。 10.一种采用如权利要求1至9任一所述的页岩热膨胀系数的测试装置的页岩热膨胀系数的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：制作所述页岩样品，在所述页岩样品的外表面裹上隔离膜，使所述页岩样品与所述液体相隔离，测量包裹有隔离膜的页岩样品的体积V；将所述页岩样品与所述加热部相连，将所述页岩样品放入所述反应容器中；向所述反应容器中加入液体，使所述反应容器内充满所述液体；记录所述页岩样品的温度T1，以及所述测量组件内液体的体积V1；开始加热，记录升温后所述页岩样品的温度T2，以及所述测量组件内液体的体积V2；通过以下公式计算所述页岩样品的热膨胀系数：其中，V为包裹有隔离膜的页岩样品的体积，V1与V2分别为升温前后的所述测量组件内液体的体积，V、V1、V2单位为立方厘米；T1与T2分别为升温前后所述页岩样品的温度，单位为摄氏度；β为所述页岩样品的热膨胀系数，单位为1/摄氏度。
所属类别：	发明专利