CN117451527B - 一种有效应力对水合物赋存状态影响的测量装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水合物赋存状态研究技术领域，具体涉及一种有效应力对水合物赋存状态影响的测量装置和方法，本发明主要是基于岩心夹持器来完成的，本发明通过在橡胶套内侧自上往下设置活塞、未胶结岩心容置器和封堵，通过将未胶结岩心放入未胶结岩心容置器，由于未胶结岩心容置器的侧壁具有弹性，通过向橡胶套内的轴压液填充空间中注入轴压液，并对橡胶套施加围压，从而实现向未胶结岩心施加轴压和围压的目的，并且通过本发明的装置能够模拟水合物生成和分解过程；通过CT设备扫描得到水合物的赋存状态，探究未胶结岩心中有效应力对水合物赋存状态的影响规律。
Description
技术领域
本发明属于水合物赋存状态研究技术领域，具体而言，本发明涉及一种有效应力对水合物赋存状态影响的测量装置和方法。
背景技术
天然气水合物具有储量丰富、清洁、高效等特点，被认为是21世纪最具开发潜力的新型替代能源之一。我国海域天然气水合物藏为泥质粉砂储层，其胶结性弱，应力作用容易导致孔喉结构变形，进而影响水合物的赋存状态。
CT扫描技术是研究水合物赋存状态的重要手段，但现有的测量方法很难对未胶结岩心施加围压，无法研究有效应力对未胶结岩心中水合物赋存状态的影响。本发明对实验设备和流程进行了重新设计，建立了一种测量未胶结岩心中有效应力对水合物赋存状态影响的装置和方法，其操作简单，原理清晰，可为天然气水合物藏开发机理分析提供技术支撑。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种有效应力对水合物赋存状态影响的测量装置和方法，本发明主要是基于岩心夹持器来完成的，本发明通过未胶结岩心容置器实现对散砂状未胶结岩心进行施加围压，由于未胶结岩心容置器的侧壁具有弹性，围压是通过橡胶套传递给未胶结岩心容置器的侧壁，再传递给未胶结岩心容置器内的未胶结岩心，并且通过本发明能够模拟水合物生成和分解过程。其操作简单，原理清晰，可为研究有效应力对未胶结岩心中水合物赋存状态的影响规律提供指导。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种有效应力对水合物赋存状态影响的测量装置，包括岩心夹持器外壳、橡胶套、上堵头、下堵头、未胶结岩心容置器、轴压泵、驱替泵、围压泵和温度控制系统；
所述上堵头、下堵头可拆卸的设置在岩心夹持器外壳两端，所述橡胶套同轴设置在岩心夹持器外壳内侧并位于上堵头和下堵头之间，所述橡胶套、上堵头、下堵头与岩心夹持器外壳之间设置有围压环空；围压环空中的围压液加压后会使得橡胶套的两端与上下堵头紧密接触实现密封，而卸压后上下堵头与橡胶套分离；
所述橡胶套下端设置有封堵，所述未胶结岩心容置器可拆卸的设置在橡胶套内部，所述未胶结岩心容置器下端面与封堵上端面接触，所述未胶结岩心容置器上端面低于橡胶套上端面，所述未胶结岩心容置器、上堵头和橡胶套之间设置有轴压液填充空间，所述轴压液填充空间内设置有可沿橡胶套轴向上下滑动的活塞；所述活塞可在轴压液填充空间内沿橡胶套轴向上下滑动从而实现对未胶结岩心施加轴向压力；轴压和围压都用于改变应力，但是一个是轴向的，一个可以看作水平应力，施加轴压会使得轴向上岩心产生一定的轴向压缩，也会一定程度上影响“孔隙流体压力”，轴压液填充空间与未胶结岩心内部是不通的，轴压越大，则该填充空间对未胶结岩心的压实作用越强；
所述上堵头上设置有与轴压液填充空间相通的轴压液输入管、与未胶结岩心容置器相通的驱替输出管和与围压环空相通的围压液输出管，所述轴压液输入管与轴压泵相连，所述驱替输出管上设置有回压阀；
所述下堵头上设置有与未胶结岩心容置器相通的驱替输入管、与围压环空相通的围压液输入管以及插入未胶结岩心容置器内的温度传感器，所述驱替输入管与驱替泵相连，所述围压液输入管和围压液输出管通过循环管道分别与围压泵的出口和进口相连，所述围压液输出管和围压泵之间设置有控制阀；
所述未胶结岩心容置器用于放置未胶结岩心，所述未胶结岩心容置器上下两端设置有防止未胶结岩心颗粒泄露的盖体，所述未胶结岩心容置器的侧壁具有弹性和导热性，所述未胶结岩心容置器两端设置有与驱替输出管、驱替输入管相连的过滤结构；
所述温度控制系统用于控制围压环空内围压液的温度。轴压液没有输出管，实验完成后从轴压液输入管回退轴压液即可。驱替输出管是为了产出分解的气和水，需要设置回压阀控制是否生产。围压液输出管上也要设置阀门，同时实验过程中围压液需要不断从围压液输入管进入，从围压液输出管输出，形成循环，围压液通过温度控制系统实现恒温，通过循环保证岩心内部恒温。
本发明的技术方案还有：所述未胶结岩心容置器包括上下贯穿的弹性套筒和可拆卸的设置在弹性套筒两端的纱网端盖，所述纱网端盖上的进出口处设置有具有过滤功能的的纱网；
所述弹性套筒具有导热性，所述纱网的目数小于未胶结岩心的粒度。为了保证对未胶结岩心的定位和防止未胶结岩心从未胶结岩心容置器漏出而堵塞管道，所述纱网目数小于未胶结岩心的粒度；为了对未胶结岩心施加围压并能够重复利用，利用弹性套筒放置未胶结岩心，纱网可以为金属或尼龙材质。
本发明的技术方案还有：所述弹性套筒包括同轴设置的外套筒和内套筒；
所述纱网端盖采用纱网制备，纱网的边缘设置在外套筒和内套筒之间，所述纱网的厚度为0.1~2.5mm。通过限制纱网的厚度，保证外套筒和内套筒相互之间贴合的更紧密。由于弹性套筒包括同轴设置的外套筒和内套筒，内套筒的作用是放置未胶结岩心，两端覆盖纱网端盖防止未胶结岩心溢出，而外套筒的主要目的是夹住纱网端盖的边缘，通过施加围压，围压液挤压橡胶套使得橡胶套与外套筒贴合，进而将外套筒和内套筒挤压贴合在一起，防止纱网端盖的边缘移位，通过外套筒和内套筒双层套筒与纱网端盖的组合实现对未胶结岩心的固定，并把围压传递给非胶结岩心。
本发明的技术方案还有：所述未胶结岩心容置器的抗压强度为30~50MPa，其侧壁导热系数为5.2~6W/（m•K）。由于未胶结岩心容置器内外均需要承受压力，因此对抗压强度进行限定，防止损坏影响试验。水合物的生成要求在低温条件下，本发明中水合物的生成温度是通过围压液与未胶结岩心容置器内未胶结岩心孔隙中流体的换热来进行控制的，因此要求未胶结岩心容置器侧壁具有良好的导热性能。
本发明的技术方案还有：所述橡胶套的抗压强度为在15~25MPa。
本发明的技术方案还有：所述温度控制系统包括恒温水浴装置，所述恒温水浴装置通过热交换对循环管道内的流体介质进行温度控制。
本发明还公开了一种有效应力对水合物赋存状态影响的测量方法，利用上述的测量装置，包括以下步骤：
S1：选择实验所需目数的未胶结岩心将未胶结岩心容置器填充满，将未胶结岩心容置器放入橡胶套内并与下方封堵贴合，并将活塞放入橡胶套内使活塞底部与未胶结岩心容置器贴合；
S2：将所述橡胶套放入岩心夹持器中指定位置后，将所述岩心夹持器放置在CT设备上，然后将岩心夹持器上的轴压液输入管、驱替输出管、围压液输出管、驱替输入管和围压液输入管与相应管路连接；
S3：利用轴压泵向轴压液填充空间中注入轴压液至轴压恒定为10~14MPa；
利用围压泵向围压环空中注入围压液至围压pc恒定为8~12Mpa，从而对未胶结岩心施加围压；
利用驱替泵通过驱替输入管定流量注入水溶性密度调节剂，待驱替输出管有稳定的溶液流出后再定压注入甲烷气体，所述注入甲烷气体的压力pf为6~8MPa，待驱替输出管有大小均匀且流速稳定的气泡出现后将回压设置为10~15MPa，当驱替输入管和驱替输出管压力相等且稳定2小时以上时，停止注入甲烷气体；由于岩心未胶结，为了防止弹性套筒形变过大，本发明的轴压与围压pc接近，孔隙流体压力小于围压和轴压；通过控制轴压、围压和孔隙流体压力的取值范围，以满足水合物的形成条件；
S4：利用温度控制系统降低围压液的温度至2~6℃，达到水合物生成条件，维持水合物生成条件24h后进行CT扫描，有效应力pe为围压pc和孔隙流体压力pf之差，从而获得有效应力pe下水合物生成的赋存状态。
甲烷和水在高压低温条件下生成水合物，水合物生成条件是高压低温，温度和压力需要满足一定的条件，需要根据水合物的相平衡关系进行计算，水合物相平衡关系可参考《HydrateResSim User’s Manual: A Numerical simulator for modeling thebehavior of hydrates in geologic media》，Moridis et al, 2005。围压液与橡胶套接触，橡胶套与未胶结岩心容置器侧壁接触，基于上述接触关系可以通过调节围压液的温度对未胶结岩心中的温度进行控制，但由于导热效率不高，因而未胶结岩心中的温度与围压液温度可能存在温差，实验过程中需要利用温度传感器对岩心中的温度进行实时监测，判断当前的温度条件是否满足水合物的相平衡条件，从而判断当前条件是否可发生水合物生成或分解。
本发明的技术方案还有：还包括步骤S5：采用逐级降压来分解水合物，当所述孔隙流体压力与水合物相平衡压力之差大于预设压差时，即当所述孔隙流体压力高于水合物相平衡压力时，每次降低回压0.2~0.3MPa，当所述孔隙流体压力与水合物相平衡压力之差小于等于预设压差时，即当所述孔隙流体压力接近水合物相平衡压力时，每次降低回压0.05~0.15MPa，在每一级降压过程中所述驱替输入管和驱替输出管压力相等且稳定6小时以上时，进行CT扫描得到在有效应力pe下水合物分解的赋存状态。通过控制孔隙流体压力降低到水合物相平衡压力，其目的是让水合物开始分解，模拟水合物藏的降压开发过程。由于直接把压力降下来的话，水合物很快就都分解了，无法测量中间态也就是水合物部分分解时的赋存状态。逐级降压就相当于让水合物先分解一点，测量一下，然后再分解一点，再测量一下，循环该过程直到所有的水合物都分解，从而研究在一定有效应力条件下水合物分解的赋存状态。比如水合物的相平衡压力是5MPa，那先把模型降低到5MPa附近，这时候水合物接近分解条件，为了防止水合物在短时间内完全分解导致无法测量得到赋存状态，所以从5MPa开始逐级降低到4.9Mpa、4.8Mpa等，让水合物慢慢分解，测量分解过程中赋存状态的变化。
本发明的技术方案还有：所述水溶性密度调节剂为碘化钾溶液或碘化钠溶液。因为CT设备扫描成像是通过密度的不同实现的，比如岩石和水的密度差异很大，这样成像效果就很好，但是水和水合物的密度相差不大，如果不添加碘化钾或碘化钠难以区分水和水合物，往水中添加碘化钾或碘化钠溶液可以增加水相的密度，这样成像效果更好，更容易区分水和水合物。
本发明的技术方案还有：所述碘化钾溶液或碘化钠溶液的质量分数为3~6%。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过在橡胶套内侧自上往下设置活塞、未胶结岩心容置器和封堵，通过将未胶结岩心放入未胶结岩心容置器，由于未胶结岩心容置器的侧壁具有弹性，通过向橡胶套内的轴压液填充空间中注入轴压液，并对橡胶套施加围压，从而实现向未胶结岩心施加轴压和围压的目的，并且由于未胶结岩心容置器的侧壁具有导热性，利用温度控制系统控制未胶结岩心的温度，利用驱替泵和回压阀控制孔隙流体的压力，能够模拟水合物生成和分解过程；通过CT设备扫描得到水合物的赋存状态，探究未胶结岩心中有效应力对水合物赋存状态的影响规律，为天然气水合物藏开发机理分析提供技术支撑。
附图说明
图1为本发明实施例中有效应力对水合物赋存状态影响的测量装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中有效应力对水合物赋存状态影响的测量装置中岩心夹持器的结构示意图；
图3为本发明实施例中未胶结岩心容置器的结构示意图；
图中，100未胶结岩心、200液体存储罐、300气体存储罐；
1岩心夹持器外壳、2橡胶套、3上堵头、4下堵头、5未胶结岩心容置器、6轴压泵、7驱替泵、8围压泵、9围压环空；
21封堵、22活塞；
51弹性套筒、52纱网端盖；
10轴压液输入管、11驱替输出管、12围压液输出管、13驱替输入管、14围压液输入管、15温度传感器；
511外套筒、512内套筒；
16恒温水浴装置。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
如图1和图2所示，一种有效应力对水合物赋存状态影响的测量装置，包括岩心夹持器外壳1、橡胶套2、上堵头3、下堵头4、未胶结岩心容置器5、轴压泵6、驱替泵7、围压泵8和温度控制系统。
所述岩心夹持器外壳1、橡胶套2、上堵头3、下堵头4为岩心夹持器的主体结构。
所述上堵头3、下堵头4可拆卸的设置在岩心夹持器外壳1两端，所述上堵头3、下堵头4与岩心夹持器外壳1螺纹连接，所述橡胶套2同轴设置在岩心夹持器外壳1内侧并位于上堵头3和下堵头4之间，所述橡胶套2、上堵头3、下堵头4与岩心夹持器外壳1之间设置有围压环空9。橡胶套2的两端分别与上堵头3和下堵头4相互贴合。
所述橡胶套2下端设置有封堵21，所述封堵21用于对橡胶套2下端进行密封，所述未胶结岩心容置器5可拆卸的设置在橡胶套2内部，所述未胶结岩心容置器5下端面与封堵21上端面接触，所述未胶结岩心容置器5上端面低于橡胶套2上端面，所述未胶结岩心容置器5、上堵头3和橡胶套2之间设置有轴压液填充空间，所述轴压液填充空间内设置有可沿橡胶套2轴向上下滑动的活塞22，所述橡胶套2和活塞22之间密封设置，所述活塞22为上端开口的盖状并为刚性件，所述活塞22与橡胶套2同轴设置并且与橡胶套2相互贴合，可沿橡胶套2轴向上下滑动。
所述上堵头3上设置有与轴压液填充空间相通的轴压液输入管10、与未胶结岩心容置器5相通的驱替输出管11和与围压环空9相通的围压液输出管12，所述轴压液输入管10与轴压泵6相连，所述驱替输出管11上设置有回压阀。所述回压阀与气液分离器相连，所述气液分离器的液体输出管路上设置有液体流量计，所述气液分离器的气体输出管路上设置有气体流量计。所述驱替输出管11穿过活塞22与未胶结岩心容置器5相通，所述驱替输出管11与活塞22之间密封设置以避免轴压液进入未胶结岩心100中。
所述下堵头4上设置有与未胶结岩心容置器5相通的驱替输入管13、与围压环空9相通的围压液输入管14以及插入未胶结岩心容置器5内的温度传感器15，所述驱替输入管13与驱替泵7相连，通过驱替泵7向未胶结岩心容置器5注入所需流体介质，为了方便控制，分别设置液体存储罐200和气体存储罐300，驱替泵7出口通过三通阀分别与液体存储罐200和气体存储罐300进口相连，所述液体存储罐200和气体存储罐300的出口通过三通阀分别与未胶结岩心容置器5相连，所述围压液输入管14和围压液输出管12通过循环管道分别与围压泵8的出口和进口相连，所述围压液输出管12和围压泵8之间设置有控制阀。所述驱替输入管13穿过封堵21与未胶结岩心容置器5相通。
所述未胶结岩心容置器5用于放置未胶结岩心100，所述未胶结岩心容置器5的侧壁具有弹性和导热性，所述未胶结岩心容置器5两端设置有与驱替输出管11、驱替输入管13相连的过滤结构。
所述温度控制系统用于控制围压环空9内围压液的温度。
具体的，如图3所示，所述未胶结岩心容置器5包括上下贯穿的弹性套筒51和可拆卸的设置在弹性套筒51两端的纱网端盖52，所述纱网端盖52上的进出口处设置有具有过滤功能的的纱网。
所述弹性套筒51具有导热性，所述纱网的目数小于未胶结岩心的粒度。弹性套筒51采用硅橡胶混合材料制备。
如图3所示，所述弹性套筒51包括同轴设置的外套筒511和内套筒512。外套筒511外壁与橡胶套2内壁相互贴合，所述外套筒511和内套筒512相互贴合。
所述纱网端盖52整体均采用纱网制备，纱网的边缘设置在外套筒511和内套筒512之间。具体的，纱网端盖52选用直径大于内套筒512外径的纱网，材质优选金属，其他耐压材料也可以；纱网边缘能够折入外套筒511和内套筒512之间的缝隙中，橡胶套2与外套筒511贴合，通过围压压紧。
所述纱网端盖52的直径为内套筒512外径的1.1倍，所述纱网端盖52的厚度为0.1mm。
所述弹性套筒51的抗压强度为30MPa，导热系数为6W/（m·K）。
所述橡胶套2的抗压强度为在15MPa。
所述温度控制系统包括恒温水浴装置16，所述恒温水浴装置16通过热交换对循环管道内的流体介质进行温度控制。具体的，所述循环管道为导热管，将循环管道放入恒温水浴装置16的水浴箱内，利用围压泵8控制围压液围绕循环管道和围压环空9循环流动，从而实现对围压液温度的控制。
一种有效应力对水合物赋存状态影响的测量方法，利用上述的测量装置，包括以下步骤：
S1：选择实验所需目数的未胶结岩心100将未胶结岩心容置器5填充满，将未胶结岩心容置器5放入橡胶套2内并与下方封堵21贴合，并将活塞22放入橡胶套2内使活塞22底部与未胶结岩心容置器5贴合。未胶结岩心100的目数一般为40~160目。
S2：将所述橡胶套2放入岩心夹持器中指定位置后，具体的将橡胶套2放入岩心夹持器外壳1内，将上堵头3、下堵头4分别安装到岩心夹持器外壳1两端使橡胶套2上下两端与上堵头3、下堵头4贴合，将所述岩心夹持器放置在CT设备上，然后将岩心夹持器上的轴压液输入管10、驱替输出管11、围压液输出管12、驱替输入管13和围压液输入管14与相应管路连接。驱替输出管11与回压阀连接，回压阀的作用是控制未胶结岩心100中的流体压力，即大于回压阀设置压力时流体才可流出。围压液是循环的，从围压液输入管14进入围压环空9，然后从围压液输出管12流出，将循环管道浸入在水浴中，通过与水浴的热交换实现围压液的恒温，从围压液输出管12流出的围压液与水浴热交换后从围压液输入管14重新进入围压环空9。
S3：轴压泵6的进口与装有轴压液的容器相连，利用轴压泵6向轴压液填充空间中注入轴压液至轴压恒定为10MPa。
围压泵8的进口与装有围压液的容器相连，利用围压泵8向围压环空9中注入围压液至围压pc恒定为8Mpa，从而对未胶结岩心100施加围压，在向围压环空9中注入围压液过程中，关闭围压液输出管12和围压泵8之间的控制阀。
液体存储罐200内装有水溶性密度调节剂，气体存储罐300内装有甲烷气体，利用驱替泵7通过驱替输入管13定流量注入水溶性密度调节剂，所述水溶性密度调节剂为碘化钾溶液。所述碘化钾溶液的质量分数为6%。待驱替输出管11有稳定的溶液流出后再定压注入甲烷气体，所述注入甲烷气体的压力pf为6MPa，待驱替输出管11有大小均匀且流速稳定的气泡出现后将回压设置为15MPa，当驱替输入管13和驱替输出管11压力相等且稳定4小时，停止注入甲烷气体。回压是与驱替输出管11相连的，通过回压阀设置回压。通过在驱替输入管13和驱替输出管11上设置压力传感器，用于实时监测驱替输入管13和驱替输出管11的压力。
S4：利用温度控制系统降低围压液的温度至2℃，达到水合物生成条件，维持水合物生成条件24h后进行CT扫描，有效应力pe为围压pc和孔隙流体压力pf之差，从而获得在有效应力pe下水合物生成的赋存状态。为了控制围压液的温度，可将与围压液输出管12相连的循环管道浸入在水浴中，通过与水浴的热交换实现围压液的恒温。在调节围压液的过程中，开启围压液输出管12和围压泵8之间的控制阀，从而使围压液实现循环流动。
所述测量未胶结岩心中有效应力对水合物影响的方法还包括步骤S5：采用逐级降压来分解水合物，当所述孔隙流体压力与水合物相平衡压力之差大于预设压差时，即当所述孔隙流体压力高于水合物相平衡压力时，每次降低回压0.2MPa，当所述孔隙流体压力与水合物相平衡压力之差小于等于预设压差时，即当所述孔隙流体压力接近水合物相平衡压力时，每次降低回压0.1MPa，在每一级降压过程中所述驱替输入管13和驱替输出管11压力相等且稳定6小时后，进行CT扫描得到在有效应力pe下水合物分解的赋存状态。
Claims (7)
1.一种有效应力对水合物赋存状态影响的测量装置，其特征在于：包括岩心夹持器外壳（1）、橡胶套（2）、上堵头（3）、下堵头（4）、未胶结岩心容置器（5）、轴压泵（6）、驱替泵（7）、围压泵（8）和温度控制系统；
所述上堵头（3）、下堵头（4）可拆卸的设置在岩心夹持器外壳（1）两端，所述橡胶套（2）同轴设置在岩心夹持器外壳（1）内侧并位于上堵头（3）和下堵头（4）之间，所述橡胶套（2）、上堵头（3）、下堵头（4）与岩心夹持器外壳（1）之间设置有围压环空（9）；
所述橡胶套（2）下端设置有封堵（21），所述未胶结岩心容置器（5）可拆卸的设置在橡胶套（2）内部，所述未胶结岩心容置器（5）下端面与封堵（21）上端面接触，所述未胶结岩心容置器（5）上端面低于橡胶套（2）上端面，所述未胶结岩心容置器（5）、上堵头（3）和橡胶套（2）之间设置有轴压液填充空间，所述轴压液填充空间内设置有可沿橡胶套（2）轴向上下滑动的活塞（22）；
所述上堵头（3）上设置有与轴压液填充空间相通的轴压液输入管（10）、与未胶结岩心容置器（5）相通的驱替输出管（11）和与围压环空（9）相通的围压液输出管（12），所述轴压液输入管（10）与轴压泵（6）相连，所述驱替输出管（11）上设置有回压阀；
所述下堵头（4）上设置有与未胶结岩心容置器（5）相通的驱替输入管（13）、与围压环空（9）相通的围压液输入管（14）以及插入未胶结岩心容置器（5）内的温度传感器（15），所述驱替输入管（13）与驱替泵（7）相连，所述围压液输入管（14）和围压液输出管（12）通过循环管道分别与围压泵（8）的出口和进口相连，所述围压液输出管（12）和围压泵（8）之间设置有控制阀；
所述未胶结岩心容置器（5）用于放置未胶结岩心（100），所述未胶结岩心容置器（5）的侧壁具有弹性和导热性，所述未胶结岩心容置器（5）两端设置有与驱替输出管（11）、驱替输入管（13）相连的过滤结构；
所述温度控制系统用于控制围压环空（9）内围压液的温度；
所述未胶结岩心容置器（5）包括上下贯穿的弹性套筒（51）和可拆卸的设置在弹性套筒（51）两端的纱网端盖（52），所述纱网端盖（52）上的进出口处设置有具有过滤功能的的纱网；
所述弹性套筒（51）具有导热性，所述纱网的目数小于未胶结岩心的粒度；
所述弹性套筒（51）包括同轴设置的外套筒（511）和内套筒（512）；
所述纱网端盖（52）采用纱网制备，纱网的边缘设置在外套筒（511）和内套筒（512）之间。
2.根据权利要求1所述的有效应力对水合物赋存状态影响的测量装置，其特征在于：所述未胶结岩心容置器（5）的抗压强度为30~50MPa，其侧壁导热系数为5.2~6W/（m·K）。
3.根据权利要求1所述的有效应力对水合物赋存状态影响的测量装置，其特征在于：所述橡胶套（2）的抗压强度为在15~25MPa。
4.根据权利要求1所述的有效应力对水合物赋存状态影响的测量装置，其特征在于：所述温度控制系统包括恒温水浴装置（16），所述恒温水浴装置（16）通过热交换对循环管道内的流体介质进行温度控制。
5.一种有效应力对水合物赋存状态影响的测量方法，利用权利要求1-4任一所述的测量装置，其特征在于，包括以下步骤：
S1：选择实验所需目数的未胶结岩心（100）将未胶结岩心容置器（5）填充满，将未胶结岩心容置器（5）放入橡胶套（2）内并与下方封堵（21）贴合，并将活塞（22）放入橡胶套（2）内使活塞（22）底部与未胶结岩心容置器（5）贴合；
S2：将所述橡胶套（2）放入岩心夹持器中指定位置后，将所述岩心夹持器放置在CT设备上，然后将岩心夹持器上的轴压液输入管（10）、驱替输出管（11）、围压液输出管（12）、驱替输入管（13）和围压液输入管（14）与相应管路连接；
S3：利用轴压泵（6）向轴压液填充空间中注入轴压液至轴压恒定为10~14MPa；
利用围压泵（8）向围压环空（9）中注入围压液至围压pc恒定为8~12Mpa，从而对未胶结岩心（100）施加围压；
利用驱替泵（7）通过驱替输入管（13）定流量注入水溶性密度调节剂，待驱替输出管（11）有稳定的溶液流出后再定压注入甲烷气体，所述注入甲烷气体的压力pf为6~8MPa，待驱替输出管（11）有大小均匀且流速稳定的气泡出现后将回压设置为10~15MPa，当驱替输入管（13）和驱替输出管（11）压力相等且稳定2小时以上时，停止注入甲烷气体；
S4：利用温度控制系统降低围压液的温度至2~6℃，达到水合物生成条件，维持水合物生成条件24h后进行CT扫描，有效应力pe为围压pc和孔隙流体压力pf之差，从而获得有效应力pe下水合物生成的赋存状态；
还包括步骤S5：采用逐级降压来分解水合物，当所述孔隙流体压力与水合物相平衡压力之差大于预设压差时，每次降低回压0.2~0.3MPa，当所述孔隙流体压力与水合物相平衡压力之差小于等于预设压差时，每次降低回压0.05~0.15MPa，在每一级降压过程中所述驱替输入管（13）和驱替输出管（11）压力相等且稳定6小时以上时，进行CT扫描得到在有效应力pe下水合物分解的赋存状态。
6.根据权利要求5所述的有效应力对水合物赋存状态影响的测量方法，其特征在于：所述水溶性密度调节剂为碘化钾溶液或碘化钠溶液。
7.根据权利要求6所述的有效应力对水合物赋存状态影响的测量方法，其特征在于：所述碘化钾溶液或碘化钠溶液的质量分数为3~6%。
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