[发明专利]用于测试岩石剪胀增渗效果的剪切盒、实验方法和装置

权利要求书

1.一种用于测试岩石剪胀增渗效果的剪切盒，其特征在于，包括密封套筒以及设置在该密封套筒两端的压头，其中：

所述压头具有柱状本体，所述柱状本体的轴向设有通孔，所述柱状本体的一个底面上形成有凸台，所述凸台与密封套筒的内壁之间设有弹性垫片；

两个所述压头上的通孔同轴设置，两个所述压头上的凸台相向设置，且两个所述凸台在任一柱状本体的底面上的投影，分别位于任一通孔在该底面上的投影的两侧。

2.根据权利要求1所述的剪切盒，其特征在于，所述柱状本体的底面呈圆环形，且所述底面的外径为内径6～7倍。

3.根据权利要求2所述的剪切盒，其特征在于，所述凸台为弧形环体，所述凸台径向截面的外径等于柱状本体底面的外径，所述凸台径向截面的内径等于通孔的直径。

4.根据权利要求2所述的剪切盒，其特征在于，所述弹性垫片为弧形环体，所述弹性垫片径向截面的外径等于柱状本体底面的外径，所述弹性垫片径向截面的内径为柱状本体底面外径的1/2～2/3。

5.根据权利要求1-4任一项所述的剪切盒，其特征在于，在所述凸台和弹性垫片之间设有隔片，所述隔片沿通孔径向的厚度小于所述通孔的径向尺寸。

6.根据权利要求1所述的用于测试岩石剪胀增渗效果的剪切盒，其特征在于，在所述密封套筒内设有缓冲层，在所述密封套筒外的两端设有密封圈。

7.一种用于测试岩石剪胀增渗效果的实验方法，其特征在于，包括如下依次进行的步骤：

将岩心样品装夹到权利要求1-6任一项所述的剪切盒中；

向所述岩心样品加载实验所需围压和孔隙压力后，向所述岩心样品施加轴向载荷，同时测试所述岩心样品的轴向位移，直至所述岩心样品发生剪切破坏；

继续测量所述岩心样品的轴向位移，并测量所述岩心样品的渗透率，直至发生剪切破坏的岩心样品达到最大轴向位移；

改变所述围压，并同时测量所述岩心样品的渗透率。

8.一种用于测试岩石剪胀增渗效果的实验装置，其特征在于，包括：

权利要求1-6任一项所述的剪切盒、岩石三轴试验机、围压调节装置、孔隙压力调节装置、位移传感器和流量计，其中：

所述岩石三轴试验机具有压力室筒和活塞，所述压力室筒用于加载所述剪切盒，所述活塞用于向所述剪切盒内的岩心样品施加轴向应力；

所述围压调节装置与所述压力室筒连接，用于调节所述岩心样品的围压；

所述孔隙压力调节装置与所述剪切盒连接，用于调节所述岩心样品的孔隙压力；

所述位移传感器与所述剪切盒连接，用于测量所述岩心样品的轴向位移；

所述流量计与所述剪切盒连接，用于测量所述岩心样品的渗透率。

9.根据权利要求8所述的实验装置，其特征在于，所述围压调节装置包括进液泵和进液管线，

所述进液管线一端与进液泵连通，另一端与所述压力室筒连接，以将压力液体注入所述压力室筒内。

10.根据权利要求8所述的实验装置，其特征在于，所述孔隙压力调节装置包括氮气瓶和进气管线，

所述进气管线的一端与氮气瓶连通，另一端与所述剪切盒下端的压头上的通孔连通。