详情

原文传递岩石化学腐蚀环境下CO2三轴渗流测试系统及方法

专利名称：	岩石化学腐蚀环境下CO2三轴渗流测试系统及方法
摘要：	本发明公开了一种岩石化学腐蚀环境下CO2三轴渗流测试系统及方法，包括压力室、气体增压系统、偏压压力泵、围压压力泵、排气系统和压力测试装置，其中：压力室内底部设置有一个平台，平台上放置有岩样，压力室内顶部设置有轴向传力杆，轴向传力杆下端连接有压头，压头下端与岩样顶部接触；岩样上环向设置有环形应变计，岩样两侧设置有轴向应变计；气体增压系统通过管路与岩样底部的进气孔连接；排气系统通过管路与岩样顶部的出气孔连接；偏压压力泵与压力室顶部连接；围压压力泵与压力室底部连接。本发明可开展不同化学腐蚀条件下岩石CO2渗透测试验，实现不同围压、偏压和气体渗透压力下岩石材料渗透率精确测试，具有重要的工程实践意义。
专利类型：	发明专利
申请人：	中铁二十局集团第四工程有限公司;中国矿业大学
发明人：	甄治国;杨圣奇;周传涛;王苏生;郝占雷;黄彦华;强少辉;姚兴国;闫绍林;张义超
专利状态：	有效
申请日期：	2021-11-25T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-18T00:00:00+0800
申请号：	CN202111416200.1
公开号：	CN114199739A
代理机构：	南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	陈国强
分类号：	G01N15/08;G;G01;G01N;G01N15;G01N15/08
申请人地址：	266061 山东省青岛市崂山区东海东路89号;
主权项：	1.一种岩石化学腐蚀环境下CO2三轴渗流测试系统，其特征在于：包括压力室(19)、气体增压系统、偏压压力泵(32)、围压压力泵(34)、排气系统和压力测试装置，其中：所述压力室(19)内底部设置有一个平台(10)，平台(10)上放置有岩样(13)，压力室(19)内顶部设置有轴向传力杆(18)，轴向传力杆(18)下端连接有压头(17)，压头(17)下端与岩样(13)顶部接触；岩样(13)上环向设置有环形应变计(15)，岩样(13)两侧设置有轴向应变计(11)，轴向应变计(11)的上端与压头(17)固定，下端与压力室(19)底部固定；所述气体增压系统通过管路与岩样(13)底部的进气孔(12)连接；所述排气系统通过管路与岩样(13)顶部的出气孔(16)连接；所述偏压压力泵(32)与压力室(19)顶部连接；所述围压压力泵(34)与压力室(19)底部连接。 2.根据权利要求1所述的岩石化学腐蚀环境下CO2三轴渗流测试系统，其特征在于：所述气体增压系统包括通过塑料管(3)依次连接的CO2气瓶(1)、气体增压泵(4)、气体缓冲器(7)，CO2气瓶(1)和气体增压泵(4)之间的塑料管(3)中设置有第一阀门(2)，增压泵(4)连接有空压机(6)，增压泵(4)和空压机(6)之间设置有第二阀门(5)，气体缓冲器(7)的出口与进气孔(12)连接，气体缓冲器(7)和进气孔(12)之间的塑料管(3)中设置有压力表(9)和减压阀(8)。 3.根据权利要求1所述的岩石化学腐蚀环境下CO2三轴渗流测试系统，其特征在于：所述排气系统包括与出气孔(16)连接的气液分离器(25)，气液分离器(25)通过管路依次连接有第三阀门(26)、干燥器(27)、第一气体流量计(28)、第二气体流量计(29)、第三气体流量计(30)。 4.根据权利要求1所述的岩石化学腐蚀环境下CO2三轴渗流测试系统，其特征在于：所述偏压压力泵(32)与压力室(19)的连接管路中设置有第四阀门(31)和偏压压力传感器(36)。 5.根据权利要求1所述的岩石化学腐蚀环境下CO2三轴渗流测试系统，其特征在于：所述围压压力泵(34)与压力室(19)的连接管路中设置有第五阀门(33)和围压压力传感器(37)。 6.根据权利要求1所述的岩石化学腐蚀环境下CO2三轴渗流测试系统，其特征在于：所述压头(17)下端设置有橡胶套(14)。 7.根据权利要求1所述的岩石化学腐蚀环境下CO2三轴渗流测试系统，其特征在于：所述压力室(19)外部设置有压力室外部钢板(23)，所述轴向传力杆(18)上端设置有轴向传力压头(21)，轴向传力压头(21)上端连接有钢杆(22)，钢杆(22)穿出压力室(19)顶部的压力室外部钢板(23)，并通过螺母(24)固定。 8.根据权利要求7所述的岩石化学腐蚀环境下CO2三轴渗流测试系统，其特征在于：所述轴向传力压头(21)上设置有密封圈(20)。 9.一种基于权利要求1-8任一所述系统的岩石化学腐蚀环境下CO2三轴渗流测试方法，其特征在于：包括以下步骤： (1)通过HNO3，蒸馏水和NaCl配置不同PH值的中性、弱酸性和强酸性溶液，将圆柱形岩样浸泡后，得到不同化学腐蚀环境下岩样； (2)将岩样(13)安装至压力室(19)中，关闭减压阀(8)和第四阀门(31)，打开第五阀门(33)，通过围压压力泵(34)向压力室(19)内充油，直至压力室(19)内达到满油状态； (3)保持围压不变，打开第四阀门(31)，施加偏压至不同应力水平； (4)然后保持围压和偏压不变，打开减压阀(8)和第三阀门(26)，向岩样(13)内注入CO2气体，通过气体增压泵(4)控制气体压力水平，记录第一气体流量计(28)、第二气体流量计(29)、第三气体流量计(30)的数据； (5)计算不同应力水平和气压条件下试样CO2渗透率。
所属类别：	发明专利