CN220983051U - 一种岩石变渗透率的测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及岩石渗透率测试技术领域，具体而言涉及一种岩石变渗透率的测试装置，包括：试验机，具有下承压板和上承压板，在下承压板的上端面设有下压头，上承压板的下端设有上压头，试样被放置在所述下压头和上压头之间；密封管，包覆在试样的外壁；加压部件，连接到所述密封管的外部，用于向所述密封管的径向加压。本实用新型在试样的外围设置两个压板，并通过电动的加压部件进行控制，可在测试周期内，从完整试样逐渐加压形成带有裂缝的试样，而在这个过程中持续的检测渗透量的变化，可以由一个试样得到完整试样和带有裂缝的试样的渗透率关系。
Description
技术领域
本实用新型涉及岩石渗透率测试技术领域，具体而言涉及岩石变渗透率的测试装置。
背景技术
一般认为，影响岩石材料的渗透率的因素包括岩石的孔隙率、岩石内部裂纹的方向、尺寸及密度、岩石裂隙的分形维数、岩石材料内部的应力应变状态、孔隙压力等，其中前三个为直接因素，岩石应力应变状态和孔隙压力仅是引起岩石内部孔隙和裂纹变化的外部条件。
为了探究岩石内部裂纹对渗透率的影响，目前一般采用带有预制裂纹的试样进行渗透率测试，而由于每个试样的结构特征都是不同的，因此，带有裂纹的试样与完整的试样之间的渗透率对比不能完全的说明裂纹与渗透率之间的关系。
实用新型内容
本实用新型提出一种岩石变渗透率的测试装置，包括：
试验机，具有下承压板和上承压板，所述下承压板的上端面设有下压头，所述上承压板的下端设有上压头，试样被放置在所述下压头和上压头之间；
密封管，包覆在试样的外壁；
加压部件，连接到所述密封管的外部，用于向所述密封管的径向加压；
注液系统，包括注液泵、变压阀、注水管、排水管和流量检测部件；
所述下压头和试样之间设有下透水块，所述上压头和试样之间设有上透水块，所述注水管贯穿下压头连接到下透水块，所述排水管的一端穿过上压头连接到上透水块，另一端连接流量检测部件；
所述加压部件包括一对压板以及电动压杆部件，所述压板设置在所述密封管的外壁，所述电动压杆部件连接到所述压板，所述电动压杆被配置为使两个所述压板相互靠近或远离。
优选的，所述压板包括弧板和连接到弧板两端的直板，所述弧板贴合到所述密封管的外壁，所述电动压杆部件连接到所述直板。
优选的，所述电动压杆部件设置到所述弧板两端的直板。
优选的，所述电动压杆部件包括电机、螺杆和螺母，所述螺母固定到第一压板，所述电机固定到第二压板，所述螺杆固定到所述电机的输出端，所述与所述螺母螺纹连接。
优选的，所述弧板的弧长大于2π/3。
优选的，所述密封管包括热缩层和金属板层，所述金属板层包裹在所述热缩层的外壁。
优选的，所述密封管的长度大于试样的长度，所述密封管包覆到所述下压头和上压头的外壁，所述加压部件的高度小于等于试样的高度。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
本实用新型在试样的外围设置两个压板，并通过电动的加压部件进行控制，可在测试周期内，从完整试样逐渐加压形成带有裂缝的试样，而在这个过程中持续的检测渗透量的变化，可以由一个试样得到完整试样和带有裂缝的试样的渗透率关系。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：
图1是本实用新型所示的岩石变渗透率的测试装置的结构示意图；
图2是本实用新型所示的加压部件的结构示意图。
具体实施方式
为了更清晰的了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
结合图1所示，本实用新型提出一种岩石变渗透率的测试装置，包括试验机、密封管20、加压部件30和注液系统，试验机包括下承压板11和上承压板12，下承压板11的上端面设有下压头13，上承压板12的下端设有上压头14，试样被放置在下压头13和上压头14之间；密封管20包覆在试样的外壁。
如此，有密封管20形成对试样的外围包覆，避免水有外壁渗漏，试验机的上承压板12上设有压力机（图中未示出），用于向上承压板12施压，形成纵向的加压，为岩石的渗透率测试提供压力环境。
进一步的，加压部件30连接到密封管20的外部，用于向密封管20的径向加压，其中，加压部件30的作用之一是增加密封管20对试样100外壁的约束能力，另一个作用是在径向压力的作用下，使试样产生裂纹，可以理解的，试样100内部由这种径向压力产生的裂纹是垂直于压力方向的。
结合图1所示，注液系统包括注液泵41、变压阀42、注水管43、排水管44和流量检测部件45，下压头13和试样之间、上压头14和试样之间设有透水块15，注水管43贯穿下压头13连接到下透水块15，排水管44的第一端穿过上压头14连接到上透水块16，第二端连接流量检测部件45。如此，当注液泵41向试样的底部注液时，调整好变压阀42的压力，保持试样的底部水压稳定，通过试样后的渗水从排水管44排出，经流量检测部件45时被检测水流量，以判断渗漏的量。
可选的，流量检测部件45为水流量检测计，可以实时的检测排水管44的流量。
可选的，密封管20包括热缩层21和金属板层22，金属板层22包裹在热缩层21的外壁。
其中，热缩层21可选为聚烯烃或硅胶热缩管，金属板层22可选为铝板或不锈钢板，卷绕在热缩层21的外壁，对热缩层起到支撑和保护作用。
进一步的，密封管20的长度大于试样的长度，密封管20包覆到下压头13和上压头14的外壁，加压部件30的高度小于等于试样的高度。
如此，当加压部件30对试样加压时，能准确的作用到试样，使其内部产生间隙，同时不破坏上透水块16及下透水块15。
进一步的，结合图2所示，加压部件30包括一对压板31以及电动压杆部件，压板31设置在密封管20的外壁，电动压杆部件连接到压板31，电动压杆被配置为使两个压板31相互靠近或远离。
如此，当两个压板31相互靠近时，压板31对试样100的径向产生压力，在试样100两侧形成压力，而这种压力能使试样100的内部产生裂隙。
在具体的实施例中，注液系统持续的向试样注入一定压力的水，同时控制加压部件30对试样100加压，再同时检测排水管44的流量，即可得到排水管44流量的变化，通过将变形量和流量的变化关联起来，可以得到裂缝对于渗透量变化的影响。
尤其是本申请是在同一个试样中进行的持续性的压力变化中获得到渗透量变化，因此更能准确的反映出裂缝与渗透率的关系。
在具体的实施例中，结合图2所示，压板31包括弧板和连接到弧板两端的直板，优选的，弧板的弧长大于2π/3，弧板贴合到密封管20的外壁，电动压杆部件连接到直板，电动压杆部件设置到弧板两端的直板，电动压杆部件包括电机32、螺杆33和螺母34，螺母34固定到第一压板，电机32固定到第二压板，螺杆33固定到电机32的输出端，33与螺母34螺纹连接。
如此，当电机32转动时，螺杆33产生转动，螺杆33与螺母34发生啮合，可将两个压板31的直板部分相互拉紧，则弧板部分相互靠近，对试样形成挤压力，通过缓慢的控制电机32转动，能准确的控制裂缝的产生以及裂缝的大小，以利于试验人员操作试验。
结合以上实施例，本实用新型在试样的外围设置两个压板，并通过电动的加压部件进行控制，可在测试周期内，从完整试样逐渐加压形成带有裂缝的试样，而在这个过程中持续的检测渗透量的变化，可以由一个试样得到完整试样和带有裂缝的试样的渗透率关系。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (7)
1.一种岩石变渗透率的测试装置，其特征在于，包括：
试验机，具有下承压板（11）和上承压板（12），所述下承压板（11）的上端面设有下压头（13），所述上承压板（12）的下端设有上压头（14），所述下压头（13）和上压头（14）之间用于放置试样；
密封管（20），包覆在试样的外壁；
加压部件（30），连接到所述密封管（20）的外部，用于向所述密封管（20）的径向加压；
注液系统，包括注液泵（41）、变压阀（42）、注水管（43）、排水管（44）和流量检测部件（45）；
其中，所述下压头（13）和试样之间设有下透水块（15），所述上压头（14）和试样之间设有上透水块（16），所述注水管（43）贯穿下压头（13）连接到下透水块（15），所述排水管（44）的一端穿过上压头（14）连接到上透水块（16），另一端连接流量检测部件（45）；
所述加压部件（30）包括一对压板（31）以及电动压杆部件，所述压板（31）设置在所述密封管（20）的外壁，所述电动压杆部件连接到所述压板（31），所述电动压杆被配置为使两个所述压板（31）相互靠近或远离。
2.根据权利要求1所述的岩石变渗透率的测试装置，其特征在于，所述压板（31）包括弧板和连接到弧板两端的直板，所述弧板贴合到所述密封管（20）的外壁，所述电动压杆部件连接到所述直板。
3.根据权利要求2所述的岩石变渗透率的测试装置，其特征在于，所述电动压杆部件设置到所述弧板两端的直板。
4.根据权利要求2或3所述的岩石变渗透率的测试装置，其特征在于，所述电动压杆部件包括电机（32）、螺杆（33）和螺母（34），所述螺母（34）固定到第一压板，所述电机（32）固定到第二压板，所述螺杆（33）固定到所述电机（32）的输出端，所述（33）与所述螺母（34）螺纹连接。
5.根据权利要求2所述的岩石变渗透率的测试装置，其特征在于，所述弧板的弧长大于2π/3。
6.根据权利要求1所述的岩石变渗透率的测试装置，其特征在于，所述密封管（20）包括热缩层（21）和金属板层（22），所述金属板层（22）包裹在所述热缩层（21）的外壁。
7.根据权利要求1所述的岩石变渗透率的测试装置，其特征在于，所述密封管（20）的长度大于试样的长度，所述密封管（20）包覆到所述下压头（13）和上压头（14）的外壁，所述加压部件（30）的高度小于等于试样的高度。
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