[发明专利]一种核磁共振真三轴夹持器及应用方法

说明书

本发明公开了一种核磁共振真三轴夹持器及应用方法。所述核磁共振真三轴夹持器，包括轴压机构、流体注入机构、信号采集机构。本发明通过三大机构配合，还原煤岩体原位地层环境，实现多相多场耦合作用下煤岩体的力学与物性演化动态监测，揭示多相流体的微观运移机理与分布特征。

技术领域

本发明涉及一种核磁共振真三轴夹持器及应用方法。

背景技术

在煤层气、油气开采等领域，研究地层岩石的孔裂隙结构、多相流体运移规律对能源开采是十分重要的。基于此，许多研究技术被开发出来去表征真实地层条件下的岩石孔裂隙结构以及流体分布，其中核磁共振技术被认为是一种具有巨大潜力的无损监测技术，它可以有效的表征煤岩体内部的微观孔裂隙结构与流体分布。目前，核磁共振在能源开采领域的应用已经取得了巨大的成功，但不足的是，现有的核磁共振技术并不能实现原位赋存环境下，地层岩石内部孔裂隙结构的实时监测，其应力加载方式仅仅只能对实验样品施加围压以及驱替压力，这导致测试结果与真实情况有较大偏差。真三轴加载方式是目前公认的可以最准确的模拟地层岩体真实的三向受力状态的加载方式，然而现阶段基于真三轴实验情况下，核磁监测技术的数据信息采集仍为空白。基于上述情况，迫切需要一种核磁共振真三轴夹持器，实现在真三轴条件下，核磁共振的实时扫描，从而探究原位赋存环境下，煤岩体内部微观孔裂隙结构、多相流体微观运移规律与分布特征。

发明内容

本发明实施例的目的在于提出一种核磁共振真三轴夹持器，通过轴压机构、流体注入机构、信号采集机构相互配合，还原煤岩体原位赋存环境，实现多相多场耦合作用下煤岩体力学与物性演化动态监测，显示多相流体的微观运移规律与分布特征。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种核磁共振真三轴夹持器，包括：

轴压机构设置有轴压加载器I、轴压加载器II、轴压加载器III、轴压加载器IV、轴压加载器V、反力架、轴压加载杆I、轴压加载杆II、轴压加载杆Ⅲ、轴压加载杆Ⅳ、轴压加载杆V、顶杆、I侧通孔、Ⅱ侧通孔、Ⅲ侧通孔、IV侧通孔、V侧通孔、VI侧通孔、Ⅱ侧弓形传导杆、Ⅲ侧弓形传导杆、IV侧弓形传导杆、V侧弓形传导杆、轴压注液通孔、控温环；流体注入机构设置有渗流孔、试件室、试件、橡胶套、增压室、增压孔；信号采集机构设置有线槽、信号捕集体、信号线圈，所述轴压加载器I底端与所述轴压加载杆I连接，所述轴压加载器II底端与所述轴压加载杆II相连接，所述轴压加载器III底端与所述轴压加载杆Ⅲ相连接，所述轴压加载器IV底端与所述轴压加载杆IV相连接，所述轴压加载器V底端与所述轴压加载杆V相连接，所述反力架与所述顶杆相连接，所述轴压注液通孔分别置于所述轴压加载器I、轴压加载器II、轴压加载器III、轴压加载器Ⅳ，轴压加载器V端部，所述控温环置于所述增压室内，所述环压壁内具有用于放置所述信号捕集体的容纳腔体，所述I侧通孔置于所述信号捕集体端部，所述Ⅱ侧通孔置于所述信号捕集体侧壁上下端，所述Ⅲ侧通孔置于所述信号捕集体侧壁上下端，所述IV侧通孔置于所述信号捕集体侧壁上下端，所述V侧通孔置于所述信号捕集体侧壁上下端，所述VI侧通孔置于所述信号捕集体端部，所述轴压加载杆I贯穿所述I侧通孔与所述轴压加载器I、试件连接，所述II侧弓形传导杆绕过所述信号线圈贯穿所述II侧通孔与所述轴压加载杆II、试件连接，所述III侧弓形传导杆绕过所述信号线圈贯穿所述III侧通孔与所述轴压加载杆III、试件连接，所述IV侧弓形传导杆绕过所述信号线圈贯穿所述IV侧通孔与所述轴压加载杆IV、试件连接，所述V侧弓形传导杆绕过所述信号线圈贯穿所述V侧通孔与所述轴压加载杆V、试件连接，所述顶杆贯穿所述VI侧通孔与所述反力架、试件相连接，所述橡胶套置于所述试件外部，所述试件室位于所述信号捕集体内，所述I侧渗流孔贯穿所述轴压加载器I、轴压加载杆I，所述VI侧渗流孔贯穿所述顶杆、反力架，所述增压室位于所述环压壁内，所述增压孔置于所述增压室内，所述信号捕集体位于所述增压室内，所述线槽环绕与所述信号捕集体外壁并置于所述I侧通孔、II侧通孔、III侧通孔、IV侧通孔中间，所述信号线圈置于所述线槽内。

优选地，所述所述线圈置于所述I侧通孔、II侧通孔、III侧通孔、IV侧通孔中间