[发明专利]含水合物沉积物旁压蠕变试验装置及方法

权利要求书

1.一种含水合物沉积物旁压蠕变试验装置，其特征在于，包括液压传动模块、恒温控制模块、天然气水合物合成模块、旁压蠕变测试模块、顶压控制模块，液压传动模块分别与恒温控制模块、旁压蠕变测试模块和顶压控制模块连接，恒温控制模块位于天然气水合物合成模块的外侧，旁压蠕变测试模块位于天然气水合物合成模块的正中心位置，顶压控制模块位于天然气水合物合成模块的顶部，恒温控制模块包括恒温控制舱室（33）；

所述天然气水合物合成模块包括天然气水合物生成舱室（34），旁压蠕变测试模块包括旁压探头内管（18）、输液管（19）、液压顶杆（20）和应力触探片（22），旁压探头内管（18）位于天然气水合物生成舱室（34）的中心处，旁压探头内管（18）呈上粗下细的中空状，旁压探头内管（18）下部外侧沿其周向均匀间隔设置数组应力触探片，相邻两组应力触探片之间存在间隙，沿旁压探头内管的竖直方向设置的位于同一竖直列的数块应力触探片（22）为一组，应力触探片（22）通过液压顶杆（20）与旁压探头内管（18）的外壁连接，液压顶杆（20）与应力触探片（22）连接处的外侧设有应力传感器（21），液压顶杆（20）上设有位移传感器（23）；

所述旁压探头内管（18）的中心设有输液管（19），输液管（19）的顶端与液压传动模块连接，输液管（19）与各液压顶杆（20）连接；

所述顶压控制模块包括顶部压力舱室（35），顶部压力舱室（35）与液压传动模块连接，顶部压力舱室（35）采用封闭的橡胶囊体，橡胶囊体的中部密封套在旁压探头内管（18）的外部。

2.根据权利要求1所述的含水合物沉积物旁压蠕变试验装置，其特征在于，沿旁压探头内管（18）的环形外部均匀间隔设置四组应力触探片，每组应力触探片包括沿旁压探头内管（18）的竖直方向间隔设置的三块应力触探片（22）。

3.根据权利要求1所述的含水合物沉积物旁压蠕变试验装置，其特征在于，所述天然气水合物合成模块还包括甲烷气瓶（3）、压力缓冲罐（2）和传感光纤（14），甲烷气瓶（3）与压力缓冲罐（2）连接，传感光纤（14）的一端固定于天然气水合物生成舱室（34）的外壁上，传感光纤（14）的另一端与旁压蠕变测试模块固定连接，传感光纤（14）为预拉伸光纤，传感光纤（14）与光纤解调器（8）相连，天然气水合物生成舱室（34）内设有温度传感器（11）。

4.根据权利要求1所述的含水合物沉积物旁压蠕变试验装置，其特征在于，所述旁压探头内管（18）上部外侧设置数个叠加的橡胶阻隔环，橡胶阻隔环的内径不大于旁压探头内管（18）上部的外径，橡胶阻隔环的外径不小于天然气水合物生成舱室（34）的内径。

5.根据权利要求1所述的含水合物沉积物旁压蠕变试验装置，其特征在于，所述液压顶杆（20）包括固定杆和活塞杆，活塞杆和固定杆套在一起，且活塞杆沿固定杆滑动，固定杆的端部与旁压探头内管（18）固定连接，活塞杆的端部与应力触探片（22）固定连接，活塞杆沿固定杆滑动过程中，带动应力触探片（22）沿旁压探头内管（18）的径向运动，液压顶杆的活塞杆上设有位移传感器（23）。

6.根据权利要求1所述的含水合物沉积物旁压蠕变试验装置，其特征在于，所述恒温控制模块的顶部固定有挡板（30），挡板（30）与恒温控制舱室（33）之间设有密封圈，挡板（30）的上方固定有压盖（29），恒温控制模块和天然气水合物合成模块均设置在可移动底座（10）上。

7.根据权利要求6所述的含水合物沉积物旁压蠕变试验装置，其特征在于，所述可移动底座（10）与恒温控制舱室外壁（24）、天然气水合物生成舱室外壁（25）固定连接，可移动底座（10）上还设有水合物储层成孔槽（26）和旁压探头内管卡槽（27），旁压探头内管卡槽（27）位于水合物储层成孔槽（26）的内部，旁压探头内管（18）的底部插入旁压探头内管卡槽（27）内。