[发明专利]三轴离心机装置

权利要求书

1.一种用于测试岩石物理性质和采集地质力学信息的三轴离心机装置，所述三轴离心机装置包括：

定位在三轴测试套管内的三轴样品架，所述三轴测试套管具有单元本体，其中所述单元本体具有隔板，所述隔板具有向外延伸的扩大直径，以限定圆周凸缘；

流体样品架，所述流体样品架具有流体样品环和流体样品底座，所述流体样品底座与所述圆周凸缘可释放地连接，以使得所述流体样品底座与所述单元本体连接以及所述流体样品环相对于所述三轴测试套管被保持在适当位置；

从所述三轴样品架延伸至流体容器的测试样品流体管路；

在所述流体容器与隔离阀之间延伸的第一流体循环管路；

在所述隔离阀与所述三轴样品架之间延伸的第二流体循环管路；

离心机；

至少一个电传感器；

至少一个声传感器；以及

X射线仪；其中

通过轴向压力流体供应管路将流体注入到流体腔室中，使所述三轴样品架的轴向压力增大，并且通过围压流体供应管路将流体注入到单元腔室中，使所述三轴样品架的围压增大，其中，所述轴向压力的增大独立于所述围压的增大。

2.根据权利要求1所述的三轴离心机装置，其中，所述三轴测试套管由钛制成。

3.根据权利要求1所述的三轴离心机装置，其中，所述流体样品架包括玻璃。

4.根据权利要求1所述的三轴离心机装置，其中，所述离心机包括至少一个额外的三轴样品架。

5.根据权利要求1所述的三轴离心机装置，其中，所述离心机包括至少两个玻璃窗口。

6.根据权利要求5所述的三轴离心机装置，其中，所述至少两个玻璃窗口构造为与所述X射线仪一起使用。

7.根据权利要求1所述的三轴离心机装置，其中，所述至少一个电传感器可操作地用于在样品测试期间收集数据并且存储用于在稍后时间下载的数据。

8.根据权利要求1所述的三轴离心机装置，其中，所述至少一个声传感器包括变换器。

9.根据权利要求1所述的三轴离心机装置，其中，所述X射线仪可操作地用于在所述离心机操作的同时执行X射线扫描。

10.根据权利要求1所述的三轴离心机装置，还包括流体照相机系统。

11.根据权利要求1所述的三轴离心机装置，其中，所述流体样品架具有电测量馈送件。

12.根据权利要求1所述的三轴离心机装置，还包括电测量护套。

13.一种使用根据权利要求1所述的三轴离心机装置的方法，所述方法包括如下步骤：

将来自储层的测试样品装载到三轴样品架中；

将所述三轴样品架装载到三轴测试套管中；

对所述测试样品施加轴向压力；

增大所述三轴测试套管中的围压，其中轴向应力与侧限应力的保持是独立的并且所述轴向应力大于所述侧限应力；

使用于测试样品的压力、流度和温度平衡；

将所述流体样品架装载到所述三轴测试套管中；

对所述测试样品执行离心测试；

对流体进行循环，使流体通过所述测试样品流体管路从所述三轴样品架流动至所述流体容器，通过所述第一流体循环管路在所述流体容器与所述隔离阀之间流动，通过所述第二流体循环管路在所述隔离阀与所述三轴样品架之间流动；

执行所述测试样品的X射线扫描；

执行所述测试样品的电分析；以及

执行所述测试样品的声学分析。

14.一种根据权利要求13所述的使用三轴离心机装置的方法，还包括：在对所述测试样品执行离心测试之前，以竖直取向将所述测试样品装载到所述离心机中。