[发明专利]一种二氧化碳接触下的岩石三轴力学参数测试装置及方法

权利要求书

1.一种二氧化碳接触下的岩石三轴力学参数测试装置，包括岩石与二氧化碳接触及三轴压缩测试系统及与岩石与二氧化碳接触及三轴压缩测试系统分别连接的轴压控制系统、围压控制系统、温度控制系统及二氧化碳压力控制系统，还包括计算机数据记录与控制系统；所述轴压控制系统、围压控制系统、温度控制系统及二氧化碳压力控制系统均与计算机数据记录与控制系统连接；

其中，所述岩石与二氧化碳接触及三轴压缩测试系统包括一腔体，腔体内设有应变测试装置，应变测试装置连接计算机数据记录与控制系统；腔体分为岩心室(2)和液压油腔室(1)，岩心室(2)内放置有岩心；液压油腔室(1)充满液压油；所述岩心室(2)的上端设有上岩心夹持器(3)，上岩心夹持器(3)从下至上依次设有上凹槽、第一孔道(5)及上二氧化碳腔室(6)，上二氧化碳腔室(6)顶端连接至轴压控制系统；所述岩心室(2)的下端设有下岩心夹持器(4)，下岩心夹持器(4)从上至下依次设有下凹槽、第一孔道(5)、下二氧化碳腔室(9)及第二孔道(7)，第二孔道(7)连接至二氧化碳压力控制系统；上岩心夹持器(3)与腔体顶端动密封，下岩心夹持器(4)与腔体底端固定连接；

还包括一上下开口的软套筒(8)，所述软套筒(8)裹设于岩心外侧，软套筒(8)的上限高于上凹槽，软套筒(8)的下限低于下凹槽；通过软套筒(8)分隔岩心室(2)和液压油腔室(1)；上二氧化碳腔室(6)及下二氧化碳腔室(9)内存有二氧化碳。

2.根据权利要求1所述二氧化碳接触下的岩石三轴力学参数测试装置，其特征在于：所述二氧化碳压力控制系统包括依次连接的二氧化碳气瓶、二氧化碳增压系统及二氧化碳缓冲罐；二氧化碳缓冲罐的输出端分别连接有二氧化碳回收装置及抽真空装置；二氧化碳缓冲罐的输出端还连接至第二孔道(7)；二氧化碳缓冲罐的输出端与第二孔道(7)的连接管路上设有二氧化碳压力传感器，所述二氧化碳压力传感器及二氧化碳增压系统分别连接至计算机数据记录与控制系统。

3.根据权利要求2所述二氧化碳接触下的岩石三轴力学参数测试装置，其特征在于：所述轴压控制系统包括分别轴压加载系统及载荷传感器；载荷传感器连接至上二氧化碳腔室(6)顶端；轴压加载系统一端连接至上二氧化碳腔室(6)，另一端连接计算机数据记录与控制系统；所述围压控制系统包括围压加载系统及围压传感器；围压传感器位于液压油腔室(1)，围压加载系统一端连接至液压油腔室(1)，另一端连接计算机数据记录与控制系统；所述温度控制系统包括加热系统及温度传感器，温度传感器位于液压油腔室(1)，加热系统一端连接至液压油腔室(1)，另一端连接计算机数据记录与控制系统；载荷传感器、围压传感器及温度传感器均与计算机数据记录与控制系统连接。

4.根据权利要求3所述二氧化碳接触下的岩石三轴力学参数测试装置，其特征在于：所述应变测试装置包括引伸计或者应变片；引伸计位于液压油腔室(1)内，且附着于软套筒(8)外壁；应变片位于岩心室(2)内，且粘附于岩心。

5.根据权利要求4所述二氧化碳接触下的岩石三轴力学参数测试装置，其特征在于：所述围压加载系统包括增压泵，所述增压泵与液压油之间通过进油管线及回油管线连接；所述加热系统包括外部电阻加热带，外部电阻加热带裹设于腔体外；所述二氧化碳增压系统为电动柱塞泵；所述二氧化碳回收装置包括依次连接的减压阀及回收罐；所述抽真空装置包括依次连接的针阀和真空泵。

6.根据权利要求5所述二氧化碳接触下的岩石三轴力学参数测试装置，其特征在于：所述第一孔道(5)有5个，且第一孔道(5)的直径与上凹槽/下凹槽的截面直径相等；上凹槽/下凹槽的截面为半圆；第二孔道(7)的直径为第一孔道(5)的直径的1.5-2.5倍。

7.根据权利要求6所述二氧化碳接触下的岩石三轴力学参数测试装置，其特征在于：所述第二孔道(7)与二氧化碳缓冲罐的输出端、二氧化碳回收装置及抽真空装置之间通过四通连接。