[发明专利]一种火山碎屑压实成岩模拟装置

说明书

本发明公开一种火山碎屑压实成岩模拟装置，包括：注液部，注液部连接有入口压力检测件，注液部用于向火山碎屑压实成岩模拟装置引入流体；夹持部包括置物仓，置物仓连接有温控件，置物仓用于盛放火山碎屑样品，注液部与置物仓连通，置物仓具有入料口和出料口，入料口处可活动地设置有顶紧件，顶紧件驱动连接有驱动件，顶紧件通过驱动件对火山碎屑样品施加压力；收集部连接有出口压力检测件，收集部连接有称重检测件；本发明使得实验过程中对火山碎屑进行有效地合拢紧固，防止最终计算得到的火山碎屑有效孔隙度及渗透率存在较大误差，同时能够在室内实验过程中，模拟地下环境温度变化条件，并且根据测量顶紧件的位移即可计量火山碎屑的压缩量。

技术领域

本发明涉及压实和驱替实验用实验装置技术领域，特别是涉及一种火山碎屑压实成岩物理模拟装置。

背景技术

火山碎屑是火山喷出的岩浆冷凝碎屑以及火山通道内和四壁岩石碎屑。它包括单个晶屑、玻屑、岩屑,其形状没有受到后期再堆积作用的改造。火山碎屑大小不一，形态多样、如棱角状、鸡骨状、火焰状、港湾状等；多为杂乱无序堆积，少数情况下发育层理。火山岩岩屑中可以含有丰富的气孔，先存岩石的岩屑与围岩特征相关。

目前在驱替实验中，常用到火山碎屑作为多孔介质，进而研究其有效孔隙度及渗透率，但现有的实验装置一般采用岩石夹持器对火山碎屑进行夹持，通过恒温恒压输送泵将流体输送至岩石夹持器，采集进入岩石夹持器之前的入口压力参数、由岩石夹持器内透过火山碎屑的出口压力参数以及最终回收的流体质量参数，计算后以得到火山碎屑有效孔隙度及渗透率，但岩石夹持器主要用于夹持块状的岩石，其用于夹持火山碎屑时无法对其进行有效合拢紧固，使得碎屑之间存在较大的间隙，导致流体通过时由较大的间隙处即可流出，在这种情况下采集的入口压力参数、出口压力参数以及回收的流体质量参数均与实际情况存在较大差异，导致最终计算得到的火山碎屑有效孔隙度及渗透率存在较大误差，不仅如此，由于夹持火山碎屑时无法对其进行有效合拢紧固，使得现有的实验装置难以检测火山碎屑的压实量，同时由于驱替实验主要为模拟并重现地下环境中火山碎屑的有效孔隙度及渗透率，而温度的变化也是计算有效孔隙度及渗透率的主要参数之一，但现有的驱替实验装置一般都是在常温的室内进行操作的，进而难以在实验过程中模拟地下环境温度变化条件。因此，目前亟需一种新型的火山碎屑压实成岩模拟装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种火山碎屑压实成岩模拟装置，以解决上述现有技术存在的问题，使得实验过程中对火山碎屑进行有效地合拢紧固，防止最终计算得到的火山碎屑有效孔隙度及渗透率存在较大误差，能够准确测量火山碎屑的压实量，同时能够在室内实验过程中，模拟地下环境温度变化条件。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种火山碎屑压实成岩模拟装置，包括：

注液部，所述注液部连接有入口压力检测件，所述注液部用于向所述火山碎屑压实成岩模拟装置引入流体；

夹持部，所述夹持部包括置物仓，所述置物仓连接有温控件，所述置物仓用于盛放火山碎屑样品，所述注液部与所述置物仓连通，所述置物仓具有入料口和出料口，所述入料口处可活动地设置有顶紧件，所述顶紧件驱动连接有驱动件，所述顶紧件通过所述驱动件对所述火山碎屑样品施加压力；

收集部，所述收集部连接有出口压力检测件，所述出料口与所述收集部连通，且所述收集部连接有称重检测件；

数据采集系统，所述数据采集系统与所述入口压力检测件、所述出口压力检测件和所述称重检测件电性连接，所述数据采集系统用于采集流体的入口压力参数、流体的出口压力参数以及排出流体的质量参数；

出液调节部，所述出液调节部用于减缓所述收集部排出流体的流速。

优选的，所述注液部包括储液罐，所述储液罐通过第一管道连通有恒速恒压泵，所述恒速恒压泵的出口端连通有第二管道，所述第二管道与所述置物仓连通，所述入口压力检测件为入口压力表，所述入口压力表安装于所述第二管道上。