[实用新型]一种岩石水气渗流-应力耦合试验装置

摘要

本实用新型涉及一种岩石水气渗流-应力耦合试验装置。本实用新型涉及的装置包括轴压伺服系统、围压伺服系统、水(气)压伺服系统、数据采集系统及数据处理系统，可开展静水压缩、三轴压缩全过程及加卸载循环下的应力－渗流耦合试验。通过数据采集系统实时测量记录岩石试样当前围压、偏压值，轴向、环向以及体积应变值，进、出口端压力值；数据处理系统绘制出相应的应力－应变曲线，进、出口端压力－时程曲线，试样变形与孔隙水(气)压曲线，然后自动计算出岩石试样的渗透率、孔隙率、轴向及侧向Biot系数，并进行存储及显示。该测量装置可完成岩石材料特别是低渗岩石在复杂应力路径下应力－渗流耦合试验，试验结果可靠，并可直观显示。

主权项

一种岩石水气渗流‑应力耦合试验装置，其特征在于，包括轴压伺服系统、围压伺服系统、流体注入系统、流体渗透系统，以及与所述系统相连的数据采集、处理装置； 所述轴压伺服系统包括轴压伺服高精度液压泵（1）、与之相连的第一液压阀门（2），紧接第一液压阀门（2）后的轴压传感器（3）；所述轴压伺服高精度液压泵（1）还与数据采集、处理装置连接；所述轴压传感器（3）还与气体渗透系统连接； 所述围压伺服系统包括围压伺服高精度液压泵（4）、与之相连的第二液压阀门（5），紧接第一液压阀门（5）后的围压传感器（6）；所述围压伺服高精度液压泵（4）还与数据采集、处理装置连接；所述轴压传感器（6）还与气体渗透系统连接； 所述流体注入系统包括依此相连的高压氮气（7）、气阀（8）、气体减压阀（9），水瓶（11）及与水瓶（11）相连的水阀（10），水/气压伺服高精度液压泵（12）以及第三液压阀门（13）相连，所述第三液压阀门（13）前与水气压高精度液压泵（12）相连后与上述水阀（10）连接，再与气体渗透系统相连； 所述流体渗透系统包括进口端、试样及试样密封系统、三轴压力室及支撑传力装置、出口端；其中进口端包括进口端压力传感器（14）、第四液压阀门（26）、进口端钢瓶（27）、第五液压阀门（28）；所述第四液压阀门（26）前与进口端压力传感器（14），后与进口端钢瓶（27）、第五液压阀门（28）依次相连；所述试样（18）两端放置渗透活塞（19），橡皮套（17）将试样（18）和渗透活塞（19）包裹，封气箍（16）紧箍在橡皮套（17）两端将试样（18）密封；所述三轴 压力室及支撑传力装置包括三轴压力室（20）、支架（21）、千斤顶（22）、置于压力室（20）底端并与一个流体回收容器（15）相连的第六液压阀门（23），置于压力室（20）上连通大气的第七液压阀门（24）；出口端包括出口端压力传感器（32），第八液压阀门（29）以及顺次相连的出口端钢瓶（30）、第九液压阀门（31），第十液压阀门（33），其中出口端压力传感器（32）分别与第八液压阀门（29）、第十液压阀门（33）相连；进口端与出口端由第十一液压阀门（25）相连通。