WO2020119394A1 - 一种水合物沉积物ct三轴试验装置 - Google Patents

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李洋辉
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杨明军
刘瑜
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    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G01N3/10—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces generated by pneumatic or hydraulic pressure
    • G01N3/12—Pressure testing

Definitions

  • the invention relates to a CT triaxial test device for hydrate deposits, which belongs to the field of geophysical engineering physical property measurement.
  • Hydrate sediment is a metastable structure with complex mechanical behavior characteristics, and its mining process often involves microstructure changes such as hydrate phase transition, particle migration and cementation structure destruction.
  • the mechanism analysis is to clarify the formation mechanism of geological disasters such as formation subsidence and submarine landslide induced by decomposition of natural gas hydrate.
  • Triaxial instrument is a commonly used geotechnical testing instrument that simulates the stress state of the formation.
  • the existing natural gas hydrate triaxial instrument needs to meet the conditions of low temperature and high pressure, and its volume and weight are generally large. At the same time, it has poor X-ray penetration performance and inconvenient rotation scanning.
  • the organic combination of visualization devices such as the inspeXio SMX-255CT stage has a weight limit of 9kg and a sample height of ⁇ 30cm, which makes it impossible to observe the microstructure changes of the hydrate sediment deformation process.
  • the temperature of the sample is controlled by injecting pre-cooled hydraulic oil, when the test time For a long time, the temperature of the hydraulic oil is greatly affected by the environment, which may cause the decomposition of hydrates and ultimately affect the accuracy of the test data; 3.
  • the pressure chamber of the device is designed in an integrated manner, and the features and functions of the structural design of each part are not fully considered. If high-strength, low-density aluminum alloy material is used for the upper part of the pressure chamber, and engineering plastics with better penetration performance are used for the pressure chamber wall, a better CT imaging effect can be obtained.
  • Figure 1 compares the CT scan of the sediment obtained by applying the present invention with the CT scan of the sediment obtained by the invention "a test device for visualizing the mechanical properties of natural gas hydrate deposits" 201410357319.X, and it can be found that the CT imaging quality has been compared. Great promotion.
  • the invention provides a CT triaxial test device for hydrate deposits.
  • the best CT imaging effect is obtained, which provides a mechanism for proving the deformation mechanism of the reservoir during the decomposition process of hydrates.
  • a CT triaxial test device for hydrate deposits including a water bath jacket 1, a pressure chamber 2, a coolant channel 3, a top cone 4, an upper indenter 5, an upper permeable stone 6, a lower permeable stone 7, and a sediment sample 8.
  • the water bath jacket 1 is covered above the pressure chamber 2 and is fixed to the upper surface of the pressure chamber 2 by bolts.
  • An O-ring is used for sealing between the water bath jacket 1 and the pressure chamber 2.
  • the upper part of the water bath jacket 1 is provided with a cooling liquid Channel 3; the water bath jacket 1 uses a material with good thermal insulation performance to reduce the heat loss of the cooling liquid.
  • the water bath jacket 1 avoids the X-ray scanning area, reduces the X-ray attenuation during the experiment, ensures the temperature control effect of the cooling liquid, and does not affect the CT imaging quality.
  • the pressure chamber 2 is composed of two materials, and the whole is divided into three parts. The three parts are sealed with O-rings and bolts are tightened.
  • the upper and lower parts are made of aluminum alloy with good thermal conductivity, high strength and low density.
  • the middle part adopts engineering plastics with poor thermal conductivity, high strength and good X-ray penetration performance; on the one hand, the middle part adopts engineering plastics, which not only improves the X-ray penetration performance of the pressure chamber, but also reduces the heat loss of the pressure chamber and improves the control Temperature accuracy.
  • the upper part of the pressure chamber is made of aluminum alloy, and the inner side is processed with spiral ribs to meet the strength of the pressure chamber, while ensuring the heat transfer efficiency between the coolant and the inside of the pressure chamber, and maintaining the temperature stability in the pressure chamber.
  • the top of the pressure chamber 2 is equipped with a top cone 4, the top cone 4 is processed with threads, and can be installed in cooperation with the pressure chamber 2; in order to enhance the stability of the top cone 4, a top cone 4 is installed on the top of the top cone 4 Bolts with the same diameter; the top cone 4 is in contact with the upper indenter 5.
  • the lower part of the upper indenter 5 is an upper permeable stone 6, a sediment sample 8, a lower permeable stone 7, and a lower indenter 10; the lower half of the upper indenter 5, the upper permeable stone 6, and the sediment sample 8, The lower permeable stone 7 and the upper half of the lower indenter 10 are covered with a rubber film 9.
  • the lower pressure head 10 and the loading piston 11 are fixedly connected with threads.
  • the loading piston 11 moves up and down in the hydraulic oil cylinder 18 and is sealed by a sealing ring.
  • the lower part of the pressure chamber 2 is in contact with the flange 12 and is sealed with an O-ring, which is fastened with bolts;
  • the flange 12 contains four channels: channel B13, channel C14, channel D15 and channel E16, They are thermocouple 17 channel, confining pressure control channel, pore pressure control channel and back pressure control channel.
  • a thermocouple 17 is installed at the exit of the channel B13 inside the main body of the triaxial instrument, and the channels D15 and E16 are respectively connected to the lower pressure head 10 and the upper pressure head 5 through flexible pressure-resistant nylon pipes.
  • An O-ring is used for sealing between the flange 12 and the hydraulic cylinder 18, and the bolts are tightened.
  • the side of the hydraulic cylinder 18 is fixed with an axial displacement sensor 19; the lower part of the side of the hydraulic cylinder 18 contains a channel F20, which is used to inject hydraulic oil to control the axial loading.
  • a baffle 21 is installed at the bottom of the loading piston 11, the baffle 21 and the loading piston 11 are connected by bolts, the baffle 21 and the axial displacement sensor 19 are in contact with each other, and real-time feedback of the axial displacement is realized.
  • the bottom of the hydraulic cylinder 18 is fixed with a bottom fixing bracket 22, and the hydraulic cylinder 18 and the bottom fixing bracket 22 are connected by bolts for the rotation of the hydrate CT triaxial test device on the micro-focus CT stage.
  • the axial loading mechanism composed of the loading piston 11, the flange 12 and the hydraulic oil cylinder 18 is located below the hydrate triaxial apparatus, which reduces the center of gravity of the entire apparatus and enhances the hydrate deposit CT triaxial apparatus Stability during CT scanning.
  • the hydrate sediment CT triaxial apparatus test device On the premise of satisfying the organic combination of the hydrate triaxial apparatus and the X-ray CT system, the hydrate sediment CT triaxial apparatus test device has been redesigned and optimized to improve the stability and hydration of the triaxial apparatus's scanning rotation process The temperature control accuracy of the material sample and the X-ray penetration performance of the triaxial pressure chamber have obtained the best CT imaging effect.
  • the pressure chamber 2 is composed of two materials.
  • the upper and lower parts are made of aluminum alloy with good thermal conductivity, high strength and low density, and the middle part is made of engineering plastic with poor thermal conductivity, high strength and good X-ray penetration performance.
  • it not only improves the X-ray penetration performance of the pressure chamber, but also reduces the heat loss of the pressure chamber and improves the temperature control accuracy.
  • spiral ribs are processed inside the aluminum alloy material on the upper part of the pressure chamber 2 to meet the strength of the pressure chamber while ensuring the heat transfer efficiency between the coolant and the inside of the pressure chamber and maintaining a stable temperature in the pressure chamber.
  • the water bath jacket 1 uses materials with good thermal insulation properties to reduce the heat loss of the coolant. At the same time, the water bath jacket 1 avoids the X-ray scanning area, reduces the X-ray attenuation during the experiment, and ensures the temperature control effect of the cooling liquid while not affecting the CT imaging quality.
  • the axial loading mechanism composed of loading piston 11, flange 12 and hydraulic cylinder 18 is under the triaxial test device, which reduces the center of gravity of the entire device and enhances the hydrate deposit CT triaxial device. Stability during CT scanning.
  • FIG. 1 is a CT scan of a deposit, (a) a CT scan of a deposit obtained by applying the present invention; (b) a CT scan of a deposit obtained by the invention of 2014.
  • Figure 2 is a structural diagram of a CT triaxial test device for hydrate deposits.
  • Figure 3 is a system diagram of a CT triaxial test device for hydrate deposits.
  • Figure 4 is the stress-strain curve of the hydrate sediment sample.
  • Figure 5 is the overall CT scan image of the specimen under various strains, (a) axial strain: 0%; (b) axial strain: 2%; (c) axial strain: 4%; (d) axial Strain: 7%.
  • Figure 6 is the middle of the CT scan image of the specimen under various strains, (a) axial strain: 0%; (b) axial strain: 2%; (c) axial strain: 4%; (d) axial Strain: 7%.
  • Figure 7 is a comparison chart of the 0% and 2% strains of the cemented structure failure, (a) axial strain: 0%; (b) axial strain: 2%.
  • Fig. 8 is a comparison chart of the 0% and 4% strains of the cement structure failure, (a) axial strain: 0%; (b) axial strain: 4%.
  • Fig. 9 is a comparison chart of 0% and 7% strains of the cement structure failure, (a) axial strain: 0%; (b) axial strain: 7%.
  • Fig. 10 is an identification diagram of a shear band inside a sample.
  • a cooling pipe A3 of a hydrate deposit CT triaxial test device 37 and a water bath 33 are connected by a flexible pipe to realize temperature control of the pressure chamber 2; a hydrate deposit CT triaxial
  • the channel C14 of the test device 37 is connected to the high-precision pressure volume controller 25 and the nitrogen gas source 26 through the needle valves 29a, 29b and 29c using flexible pressure-resistant pipelines to realize the confining pressure control of the sediment sample 8;
  • the channel D15 of the hydrate deposit CT triaxial test device 37 is connected to the high-precision pressure volume controller 23, the xenon gas source 27 and the nitrogen gas source 28 using flexible pressure pipes through needle valves 29e and 29h, respectively, to achieve deposition
  • the pore pressure of sample 8 is controlled.
  • the xenon gas source 27 provides the deposit sample 8 with the gas supply required for the in-situ generation of hydrates.
  • the nitrogen gas source 28 is mainly used for pipeline leak detection.
  • a channel D16 of a hydrate sediment CT triaxial test device 37 is connected to the back pressure valve 30, the gas-water separator 31, and the gas flow meter 32 through a needle valve 29d using a flexible pressure-resistant pipeline to realize the sediment test Sample 8 back pressure control.
  • the gas flow meter 32 is used to calculate the hydrate saturation change of the sediment sample 8 in the decomposition experiment.
  • a channel F20 of a hydrate deposit CT triaxial test device 37 is connected to a high-precision pressure volume controller 24 through a needle valve 29f using a flexible pressure-resistant pipeline to achieve axial loading.
  • thermocouple 17 a high-precision pressure volume controller 23, a high-precision pressure volume controller 24, a high-precision pressure volume controller 24, a high-precision pressure volume controller 25, an axial displacement sensor 19.
  • the water bath 33 is connected to the data collector 36 to realize the data collection of a hydrate deposit CT triaxial test device 37 during the experiment.
  • Sample preparation According to the required sample porosity and hydrate saturation, a certain amount of ice powder and sand are mixed evenly in the cold storage at -15 °C, and 15 layers are used in the sample cylinder After compaction, a cylindrical sample of the ice/sand mixture is prepared. After freezing for 6 hours, the sample cylinder is removed and the sample is taken out.
  • the xenon gas source 27 is opened, and the xenon gas is injected into the high-precision pressure volume controller 23 and the sediment sample 8 through the needle valve 29h and the needle valve 29e, respectively, and closed when the pressure of the high-precision pressure volume controller 23 rises to 0.1 MPa.
  • Xenon gas source 27 Adjust the high-precision pressure volume controller 25 and the high-precision pressure volume controller 23 to control the increase rate of confining pressure and pore pressure at the same rate, and keep the confining pressure 0.1MPa higher than the pore pressure until the confining pressure and pore pressure reach 0.7 respectively MPa and 0.6MPa. Adjust the high-precision pressure volume controller 25 and the high-precision pressure volume controller 23 to enter the constant pressure mode.
  • the water bath 33 was turned on, and the nitrogen temperature in the pressure chamber 2 was adjusted to 18 °C, so that the ice in the sediment sample 8 melted.
  • the temperature of the nitrogen in the pressure chamber 2 is obtained by the thermocouple 17.
  • In-situ generation of hydrate adjust the water bath 33, adjust the nitrogen temperature in the pressure chamber 2 to 7°C, and make the temperature of the sediment sample 8 lower than the equilibrium temperature of the hydrate phase.
  • the gas volume in the high-precision pressure volume controller 23 does not change significantly, it indicates that the water in the pores of the sediment sample 8 has completely reacted with xenon gas to generate xenon hydrate, according to the volume change of the xenon gas in the high-precision pressure volume controller 23 To calculate the hydrate saturation.
  • Sample shear Set and maintain the flow rate of hydraulic oil injection in the high-precision pressure volume controller 24 according to the shear rate required by the experiment to push the loading piston 11 to shear the sediment sample 8
  • the pressure change of the high-precision pressure volume controller 24 and the displacement change amount of the axial displacement sensor 19 during the shearing process are collected to obtain the stress-strain curve of the sediment sample 8 during the shearing process.
  • the axial loading is suspended to prevent CT image ghosting.
  • the stress-strain curve obtained according to the above steps is shown in Fig. 4 and can be divided into three stages: the first stage, the linear stage axial strain: 0%-2%, in this stage the bias stress almost follows the axial direction The strain increases linearly, and the specimen as a whole exhibits elastic characteristics; the axial strain in the plastic stage: 2%-4%, during which the partial stress gradually decreases with the growth rate of the axial strain; the axial strain in the yield stage: 4% -10%, the bias stress hardly changes with the increase of axial strain at this stage.
  • Figures 5 and 6 show the CT scan images of the whole and middle part of the sediment sample 8 when the strain is 0%, 2%, 4% and 7%, respectively.
  • the white part is hydrate
  • the gray part is sand particles
  • the black part For pores.
  • Fig. 7 it can be found from Fig. 7 that in the linear stage, the axial strain: 0%-2%, the cemented structure in the sediment sample 8 has not been significantly damaged; as the axial strain continues to increase, the sediment sample 8 enters plasticity Axial strain at stage: 2%-4%. From Fig. 8, it can be seen that the hydrate has obvious peeling and peeling behavior. When entering the axial strain at the yield stage: 4%-10%, it can be seen from Fig. 9 that the hydrate inside the sediment sample 8 has undergone significant large-scale crushing failure.

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Abstract

一种水合物沉积物CT三轴试验装置，属于岩土工程基础物性测量技术领域。该装置针对现有技术"一种天然气水合物沉积物力学特性可视化试验装置"的不足，对水合物沉积物CT三轴试验装置进行了重新设计和优化，在能够获得水合物储层静力、动力学特性、蠕变特性的前提下，提升了三轴仪装置扫描旋转过程的稳定性、水合物样品控温精度以及三轴仪压力室的X射线穿透性能，得到了最佳的CT成像效果，为探明水合物分解过程储层变形机理提供了强大的硬件支持。

Description

一种水合物沉积物CT三轴试验装置 技术领域
本发明涉及一种水合物沉积物CT三轴试验装置，属岩土工程基础物性测量领域。
 背景技术
水合物沉积物是一个具有复杂力学行为特征的亚稳态结构体，其开采过程常常会涉及水合物相变、颗粒迁移和胶结结构破坏等微观结构变化，需要从微观层次入手进行颗粒尺度的物理机理分析以明确天然气水合物分解诱因的地层沉降、海底滑坡等地质灾害的形成机理。
三轴仪是一种常用的模拟地层应力状态的土工测试仪器。但现有的天然气水合物三轴仪，由于需满足低温、高压等条件，其体积和重量一般较大，同时存在X射线穿透性能差，旋转扫描不方便等问题，无法实现与X射线CT等可视化装置的有机结合例如inspeXio SMX-255CT载物台限重9kg，样品高度≤30cm，也就无法观测水合物沉积物变形过程微观结构变化。因此，大连理工大学在2014年首次创新性的提出了一种天然气水合物沉积物力学特性可视化试验装置，实现了天然气水合物三轴仪与X射线CT的有机结合201410357319.X，但该套装置在实际使用过程中存在一定问题：1、由于加载装置在三轴仪主机上部，导致三轴仪重心偏高，因此在X射线扫描旋转过程中，三轴仪主机不够稳定，极易导致获得的CT图像重影；2、该装置压力室采用的纯铝或铝合金等低密度材料导热性能较好，容易造成热损失，如果通过注入预冷却的液压油对试样进行控温，当试验时间较长时，液压油温度受环境影响较大，可能引起水合物分解，最终影响试验数据的准确性；3、该装置压力室采用一体化设计，没有充分考虑各部分结构设计的特点和功能，如果压力室上部采用高强度、低密度的铝合金材料，压力室壁采用穿透性能更好的工程塑料，可以获得更好的CT成像效果。图1对比了应用本发明得到的沉积物CT扫描图与发明“一种天然气水合物沉积物力学特性可视化试验装置”201410357319.X所得到的沉积物CT扫描图，可以发现CT成像质量得到了较大提升。
针对发明“一种天然气水合物沉积物力学特性可视化试验装置”201410357319.X的不足，大连理工大学重新设计和优化了水合物沉积物CT三轴试验装置，在能够获得水合物储层静力、动力学特性、蠕变特性的前提下，提升了三轴仪试验装置扫描旋转过程稳定性、水合物样品控温精度以及三轴仪压力室的X射线穿透性能，得到了最佳的CT成像效果，为探明水合物分解过程储层变形机理提供了强大的硬件支持。
 技术问题
本发明提供一种水合物沉积物CT三轴试验装置，在能够获得水合物储层宏观力学数据的前提下，得到了最佳的CT成像效果，为探明水合物分解过程储层变形机理提供技术保障。
 技术解决方案
本发明的技术方案：
一种水合物沉积物CT三轴试验装置，包括水浴夹套1、压力室2、冷却液通道3、顶锥4、上压头5、上透水石6、下透水石7、沉积物试样8、橡皮膜9、下压头10、加载活塞11、法兰盘12、热电偶17、液压油缸18、轴向位移传感器19、挡板21和底部固定支架22；
所述的水浴夹套1罩在压力室2上方，并通过螺栓与压力室2上表面固定，水浴夹套1与压力室2之间使用O型圈密封，水浴夹套1上部设有冷却液通道3；所述水浴夹套1采用隔热性能好的材料，减少冷却液热损失。同时，水浴夹套1避开了X射线扫描区域，降低了实验过程中X射线的衰减，保证冷却液控温效果的同时，不影响CT成像质量。所述的压力室2由两种材料组成，整体分为三部分，三部分之间采用O型圈密封，螺栓固紧；上部和下部采用导热性能好、强度高、密度低的铝合金材料，中部采用导热性差、强度高、X射线穿透性能好的工程塑料；一方面，中部采用工程塑料，既提高了压力室的X射线穿透性能，又减少了压力室的热损失，提高了控温精度。另一方面，压力室上部采用铝合金材料，内侧加工有螺旋式肋板，满足压力室强度的同时，保证了冷却液与压力室内部之间的热传导效率，维持压力室内温度稳定。
所述的压力室2上部安装有顶锥4，顶锥4杆加工有螺纹，可与压力室2相互配合安装；为了加强顶锥4的稳定性，在顶锥4上部安装有与顶锥4杆相同直径的螺栓；顶锥4与上压头5接触。
所述的上压头5下部依次为上透水石6、沉积物试样8、下透水石7和下压头10；上压头5下半部分、上透水石6、沉积物试样8、下透水石7和下压头10上半部分包裹有橡皮膜9。
所述的下压头10与加载活塞11使用螺纹固定连接。
所述的加载活塞11在液压油缸18中上下移动，并采用密封圈密封。
所述的压力室2下部与法兰盘12接触，并通过O型圈密封，螺栓固紧；所述的法兰盘12内部含有四个通道：通道B13、通道C14、通道D15和通道E16，分别为热电偶17通道、围压控制通道、孔隙压力控制通道以及背压控制通道。其中，在三轴仪主机内部，在通道B13的出口处安装有热电偶17，通道D15和通道E16分别通过柔性耐压尼龙管路与下压头10和上压头5连接。
所述的法兰盘12与液压油缸18之间使用O型圈密封，螺栓固紧。
所述的液压油缸18侧面固定有轴向位移传感器19；液压油缸18侧面下部含有通道F20，用于注入液压油控制轴向加载。
所述的加载活塞11底部安装有挡板21，挡板21与加载活塞11之间采用螺栓连接，挡板21与轴向位移传感器19相互接触，实现轴向位移实时反馈。
所述的液压油缸18下部固定有底部固定支架22，液压油缸18和底部固定支架22之间采用螺栓连接，用于水合物CT三轴仪试验装置在微焦点CT载物台上的旋转。
所述的加载活塞11、法兰盘12与液压油缸18构成的轴向加载机构，整体处于水合物三轴仪装置下方，降低了整个装置的重心，增强了水合物沉积物CT三轴仪装置在CT扫描过程中的稳定性。
 有益效果
本发明的有益效果：
（1）在满足水合物三轴仪与X射线CT系统有机结合的前提下，重新设计和优化了水合物沉积物CT三轴仪试验装置，提升了三轴仪主机扫描旋转过程稳定性、水合物样品控温精度以及三轴仪压力室的X射线穿透性能，得到了最佳的CT成像效果。
（2）压力室2由两种材料组成，上部和下部采用导热性能好、强度高、密度低的铝合金材料，中部采用导热性差、强度高、X射线穿透性能好的工程塑料。一方面，既提高了压力室的X射线穿透性能，又减少了压力室的热损失，提高了控温精度。另一方面，压力室2上部铝合金材料内侧加工有螺旋式肋板，满足压力室强度的同时，保证了冷却液与压力室内部之间的热传导效率，维持压力室内温度稳定。
（3）水浴夹套1使用隔热性能好的材料，减少冷却液热损失。同时，水浴夹套1避开了X射线扫描区域，降低了实验过程中X射线的衰减，保证冷却液控温效果的同时，不影响CT成像质量。
（4）由加载活塞11、法兰盘12与液压油缸18构成的轴向加载机构整体处于三轴仪试验装置下方，降低了整个装置的重心，增强了水合物沉积物CT三轴仪装置在CT扫描过程中的稳定性。
 附图说明
图1是沉积物CT扫描图，（a）应用本发明得到的沉积物CT扫描图；（b）2014年的发明所得到的沉积物CT扫描图。
图2是一种水合物沉积物CT三轴试验装置结构图。
图3是一种水合物沉积物CT三轴试验装置系统图。
图4是含水合物沉积物试样应力应变曲线。
图5是试样在各应变下的 CT扫描图像整体，（a）轴向应变：0%；（b）轴向应变：2%；（c）轴向应变：4%；（d）轴向应变：7%。
图6是试样在各应变下的 CT扫描图像中部，（a）轴向应变：0%；（b）轴向应变：2%；（c）轴向应变：4%；（d）轴向应变：7%。
图7是应变0%和2%试样胶结结构破坏对比图，（a）轴向应变：0%；（b）轴向应变：2%。
图8是应变0%和4%试样胶结结构破坏对比图，（a）轴向应变：0%；（b）轴向应变：4%。
图9是应变0%和7%试样胶结结构破坏对比图，（a）轴向应变：0%；（b）轴向应变：7%。
图10是试样内部剪切带的识别图。
图中：1水浴夹套；2压力室；3冷却液通道A；4顶锥；5上压头；6上透水石；7下透水石；8沉积物试样；9橡皮膜；10下压头；11加载活塞；12法兰盘；13通道B热电偶；14通道C围压；15通道D孔压注入；16通道E背压；17热电偶；18液压油缸；19轴向位移传感器；20通道F轴压；21挡板；22底部固定支架；23高精度压力体积控制器孔压；24高精度压力体积控制器轴压；25高精度压力体积控制器围压；26氮气气源围压；27氙气气源孔压；28氮气气源孔压；29a、29b、29c、29d、29e、29f、29g、29h针阀；30背压阀；31气水分离器；32气体流量计；33水浴；34X射线发射器；35X射线接收器；36数据采集器；37水合物沉积物CT三轴试验装置。
 本发明的实施方式
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。
（1）、连接管路：将水合物沉积物CT三轴试验装置37的底部固定支架22固定于微焦点CT载物台。根据图3，将一种水合物沉积物CT三轴试验装置37的冷却液通道A3与水浴33使用柔性管路相连，以实现压力室2的温度控制；将一种水合物沉积物CT三轴试验装置37的通道C14经针阀29a、29b和29c分别与高精度压力体积控制器25和氮气气源26使用柔性耐压管路相连，以实现沉积物试样8的围压控制；将一种水合物沉积物CT三轴试验装置37的通道D15经针阀29e和29h分别与高精度压力体积控制器23、氙气气源27和氮气气源28使用柔性耐压管路相连，以实现沉积物试样8的孔隙压力控制。氙气气源27为沉积物试样8提供水合物原位生成所需的气体供给。氮气气源28主要用于管路检漏。将一种水合物沉积物CT三轴试验装置37的通道D16经针阀29d分别与背压阀30、气水分离器31和气体流量计32使用柔性耐压管路相连，以实现沉积物试样8的背压控制。气体流量计32用于计算沉积物试样8在分解实验中的水合物饱和度变化。将一种水合物沉积物CT三轴试验装置37的通道F20经针阀29f与高精度压力体积控制器24使用柔性耐压管路相连，以实现轴向加载。将一种水合物沉积物CT三轴试验装置37的通道B13中的热电偶17、高精度压力体积控制器23、高精度压力体积控制器24、高精度压力体积控制器25、轴向位移传感器19、水浴33与数据采集器36相连，以实现一种水合物沉积物CT三轴试验装置37在实验过程中的数据采集。
（2）、试样制备：根据所需试样孔隙度及水合物饱和度，在冷库-15 ℃内将一定量的冰粉和砂混合均匀，在击样筒内使用击实锤分15层击实，制成冰砂混合物圆柱试样，冷冻6小时后，拆除击样筒将试样取出。
（3）、试样安装：拆除法兰盘12与压力室2之间的螺栓，打开压力室2。依次将下透水石7、沉积物试样8、上透水石6、上压头5放置在下压头10上，并包裹橡皮膜9，然后盖上压力室2，拧紧法兰盘12与压力室2之间的螺栓。
（4）、试样饱和：打开针阀29a、针阀29b、针阀29c。打开氮气气源26，氮气经针阀29a、针阀29c以及针阀29b分别向压力室2和高精度压力体积控制器25内注入，当高精度压力体积控制器25内的压力升至0.2MPa时，关闭针阀29a和氮气气瓶26。打开针阀29h、针阀29e，将背压阀30调至最高。打开氙气气源27，氙气经针阀29h、针阀29e分别向高精度压力体积控制器23和沉积物试样8内注入，当高精度压力体积控制器23的压力升至0.1MPa时，关闭氙气气源27。调节高精度压力体积控制器25和高精度压力体积控制器23，控制围压增加速率与孔隙压力增加速率相同，并且始终保持围压比孔隙压力高0.1MPa，直至围压和孔隙压力分别达到0.7MPa和0.6MPa。调整高精度压力体积控制器25和高精度压力体积控制器23进入恒压模式。开启水浴33，调节压力室2内氮气温度上升至18 ℃，使沉积物试样8内的冰融化。压力室2内氮气温度通过热电偶17获得。当高精度压力体积控制器23内的氙气体积不再消耗时，认为沉积物试样8达到完全气饱和。
（5）、水合物原位生成：调整水浴33，调节压力室2内氮气温度至7℃，使沉积物试样8的温度低于水合物相平衡温度。当高精度压力体积控制器23内的气体体积没有明显变化时，表明沉积物试样8孔隙内的水已经与氙气完全反应生成氙气水合物，根据高精度压力体积控制器23内的氙气体积变化，计算水合物饱和度。
（6）、试样固结：根据具体实验工况，调节并维持高精度压力体积控制器25和高精度压力体积控制器23的压力以释放沉积物试样8内部的超静孔隙压力以实现沉积物试样8的固结，当高精度压力体积控制器23的体积不再变化时，认为沉积物试样8固结完成。
（7）、试样剪切：根据实验所需的剪切速率，设定并维持高精度压力体积控制器24内的液压油注入流速，以推动加载活塞11对沉积物试样8进行剪切，通过数据采集器36采集剪切过程中高精度压力体积控制器24的压力变化和轴向位移传感器19的位移变化量，以得到沉积物试样8在剪切过程中的应力应变曲线。当要进行CT扫描时，暂停轴向加载，以防止CT图像重影。
8、数据分析：按照上述步骤获得的应力应变曲线如图4所示，可以分为三阶段：第一阶段，线性阶段轴向应变：0%-2%，在该阶段偏应力几乎随轴向应变的增加而线性增加，试样整体表现出弹性特征；塑性阶段轴向应变：2%-4%，在该阶段偏应力随轴向应变的增长速率逐步降低；屈服阶段轴向应变：4%-10%，在该阶段偏应力几乎不随轴向应变的增加产生变化。图5和图6分别展示了应变在0%、2%、4%和7%时沉积物试样8整体和中部的 CT扫描图像，其中白色部分为水合物，灰色部分为砂颗粒，黑色部分为孔隙。由图7可以发现，在线性阶段轴向应变：0%-2%，沉积物试样8内的胶结结构没有发生明显破坏；随着轴向应变的继续增大，沉积物试样8进入塑性阶段轴向应变：2%-4%，由图8可以发现水合物发生了明显的脱落剥离行为。当进入屈服阶段轴向应变：4%-10%时，由图9可以发现沉积物试样8内部的水合物发生了明显的大规模的碾碎破坏现象。将沉积物试样8在轴向应变为4%与7%时的纵向截面图进行粒子图像测速法Particle Image Velocimetry分析，可以得到明显的剪切带图像，如图10所示，剪切带的倾角为50.1°，厚度为6.8mm。

Claims (3)

  1. 一种水合物沉积物CT三轴试验装置，其特征在于，所述的水合物沉积物CT三轴试验装置包括水浴夹套（1）、压力室（2）、冷却液通道（3）、顶锥（4）、上压头（5）、上透水石（6）、下透水石（7）、沉积物试样（8）、橡皮膜（9）、下压头（10）、加载活塞（11）、法兰盘（12）、热电偶（17）、液压油缸（18）、轴向位移传感器（19）、挡板（21）和底部固定支架（22）；
    所述的水浴夹套（1）罩在压力室（2）上方，并通过螺栓与压力室（2）上表面固定，水浴夹套（1）与压力室（2）之间使用O型圈密封，水浴夹套（1）上部设有冷却液通道（3）；
    所述的压力室（2）由两种材料组成，整体分为三部分，三部分之间采用O型圈密封，螺栓固紧；上部和下部采用铝合金材料，中部采用工程塑料；
    所述的压力室（2）上部安装有顶锥（4），顶锥（4）杆加工有螺纹，与压力室（2）相互配合安装；顶锥（4）与上压头（5）接触；
    所述的上压头（5）下部依次为上透水石（6）、沉积物试样（8）、下透水石（7）和下压头（10）；上压头（5）下半部分、上透水石（6）、沉积物试样（8）、下透水石（7）和下压头（10）上半部分包裹有橡皮膜（9）；
    所述的下压头（10）与加载活塞（11）使用螺纹固定连接；
    所述的加载活塞（11）在液压油缸（18）中上下移动，并采用密封圈密封；
    所述的压力室（2）下部与法兰盘（12）接触，并通过O型圈密封，螺栓固紧；所述的法兰盘（12）内部含有四个通道：通道B（13）、通道C（14）、通道D（15）和通道E（16），分别为热电偶（17）通道、围压控制通道、孔隙压力控制通道以及背压控制通道；其中，在三轴仪主机内部，在通道B（13）的出口处安装有热电偶（17），通道D（15）和通道E（16）分别通过柔性耐压尼龙管路与下压头（10）和上压头（5）连接；
    所述的法兰盘（12）与液压油缸（18）之间使用O型圈密封，螺栓固紧；
    所述的液压油缸（18）侧面固定有轴向位移传感器（19）；液压油缸（18）侧面下部含有通道F（20），用于注入液压油控制轴向加载；
    所述的加载活塞（11）底部安装有挡板（21），挡板（21）与加载活塞（11）之间采用螺栓连接，挡板（21）与轴向位移传感器（19）相互接触，实现轴向位移实时反馈；
    所述的液压油缸（18）下部固定有底部固定支架（22），液压油缸（18）和底部固定支架（22）之间采用螺栓连接，用于水合物CT三轴仪试验装置在微焦点CT载物台上的旋转；
    所述的加载活塞（11）、法兰盘（12）与液压油缸（18）构成的轴向加载机构，整体处于水合物三轴仪装置下方，降低了整个装置的重心，增强了水合物沉积物CT三轴仪装置在CT扫描过程中的稳定性。
  2. 根据权利要求1所述的水合物沉积物CT三轴试验装置，其特征在于，为了加强顶锥（4）的稳定性，在顶锥（4）上部安装有与顶锥（4）杆相同直径的螺栓。
  3. 根据权利要求1或2所述的水合物沉积物CT三轴试验装置，其特征在于，所述的水浴夹套（1）采用隔热性能好的材料，且所述压力室（2）上部铝合金材料内侧加工有螺旋式肋板，以减少冷却液热损失并提高换热效率。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111781011A (zh) * 2020-08-04 2020-10-16 中国船舶科学研究中心 用于可燃冰成藏试验舱保压保真取样设备
CN112098631A (zh) * 2020-09-23 2020-12-18 北京科技大学 模拟露天矿排土场边坡可视化破坏过程的试验系统及方法
CN112649303A (zh) * 2020-12-16 2021-04-13 中国人民解放军空军工程大学 微型ct扫描三轴试验机
CN113063665A (zh) * 2021-04-29 2021-07-02 四川大学 岩石三轴蠕变试验装置及其系统
CN113138153A (zh) * 2021-05-19 2021-07-20 北京康普瑞基石油工程技术有限公司 一种岩样夹持器、岩石孔隙度测量系统及方法
CN113447328A (zh) * 2021-06-17 2021-09-28 河海大学 一种大三轴试验用碎石芯复合试样的制备装置及制备方法
CN113640132A (zh) * 2021-08-10 2021-11-12 香港科技大学 一种能够用于ct原位扫描的吸力可控非饱和三轴实验系统
CN114002073A (zh) * 2021-10-29 2022-02-01 山东科技大学 一种考虑沉积角度的水合物力学性质试验装置及试验方法
CN114965076A (zh) * 2022-05-16 2022-08-30 中国海洋大学 水合物开采渗流过程沉积物骨架微观变形测量装置及方法
CN116879042A (zh) * 2023-07-26 2023-10-13 安徽理工大学 一种水合物分解气体作用下海底沉积物抗拉强度测试系统
CN118746503A (zh) * 2024-07-09 2024-10-08 大连理工大学 一种水合物沉积物平面界面剪切实验装置及方法

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109341760B (zh) * 2018-09-21 2020-08-07 大连理工大学 一种应用于研究水合物堵塞的全可视化循环管路系统
CN109668916B (zh) 2018-12-11 2021-02-19 大连理工大学 一种水合物沉积物ct三轴试验装置
CN110345904B (zh) * 2019-06-06 2020-12-18 山东科技大学 水合物分解过程中沉积物变形及渗透率测试装置及方法
CN110186832B (zh) * 2019-06-13 2022-02-01 广州海洋地质调查局 一种沉积物结构变化的可视实验装置及模拟方法
WO2021003688A1 (zh) * 2019-07-10 2021-01-14 中国科学院地质与地球物理研究所 一种水合物三轴实验设备
CN110567814B (zh) * 2019-08-26 2024-02-20 中国科学院地质与地球物理研究所 一种天然气水合物沉积物三轴力学试验中子成像方法
CN110567815B (zh) * 2019-09-24 2024-07-19 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种浅层松软沉积物泊松比的精密量测试验装置及方法
CN111337523A (zh) * 2020-01-13 2020-06-26 中国海洋大学 水合物生成及分解过程沉积物孔隙结构ct扫描装置与方法
CN111289385B (zh) * 2020-03-05 2021-04-20 青岛海洋地质研究所 一种基于x-ct探测含水合物沉积物力学参数的装置及方法
CN112034135B (zh) * 2020-08-06 2021-06-22 中国科学院广州能源研究所 一种天然气水合物分解地层形变测量装置
CN111982782B (zh) * 2020-08-24 2022-08-23 中国海洋石油集团有限公司 水合物沉积物原位渗透率压力梯度及力学特性测量系统
CN112082835A (zh) * 2020-09-09 2020-12-15 中国科学院地质与地球物理研究所 可控温度压力环境下天然气水合物试样的制备装置及方法
CN112229739B (zh) * 2020-09-30 2023-03-24 太原理工大学 一种配合ct在线扫描的高温高压岩石三轴实验装置
CN112362485A (zh) * 2020-11-09 2021-02-12 中国石油大学(华东) 一种水合物沉积物的多功能综合试验系统及试验方法
CN112858018B (zh) * 2021-01-08 2022-06-28 青岛海洋地质研究所 含水合物沉积物旁压蠕变试验装置及方法
CN112834357B (zh) * 2021-01-08 2022-03-22 青岛海洋地质研究所 海底天然气水合物沉积物储层旁压蠕变试验系统及方法
CN113008700B (zh) * 2021-02-07 2023-01-24 山东科技大学 一种天然气水合物的力学特性测试方法
CN113049396B (zh) * 2021-03-26 2022-04-12 中国矿业大学 一种适用于ct三维重建的有压冻结三轴试验系统及方法
CN113567322B (zh) * 2021-07-27 2024-01-26 安徽理工大学 一种研究孔隙介质水压对其力学特性的试验装置及方法
CN113820210B (zh) * 2021-09-13 2024-08-30 华能澜沧江水电股份有限公司 一种旋转式堆石体三轴干湿循环试验装置及测试方法
CN114112853B (zh) * 2021-11-30 2022-09-23 重庆大学 用于煤层致裂的试件夹持器
US20250116618A1 (en) * 2022-02-07 2025-04-10 West Pharmaceutical Services, Inc. Scanning parts at target temperatures
CN114414377B (zh) * 2022-02-18 2023-03-28 西湖大学 用于原位实验仪的紧凑连接结构
CN114486532B (zh) * 2022-03-28 2022-06-21 中国矿业大学(北京) 测试含冰软岩样品蠕变中流体运移规律的装置和方法
CN115452505B (zh) * 2022-08-26 2023-04-11 青岛海洋地质研究所 海底受力条件下水合物反应过程模拟观测装置及方法
CN115615834B (zh) * 2022-09-13 2026-04-14 青岛海洋地质研究所 含水合物沉积物应变控制连续加载固结实验装置及方法
US11630049B1 (en) 2022-11-18 2023-04-18 Chongqing University Test piece holder for coalbed fracturing
CN116201523B (zh) * 2022-12-30 2024-02-27 浙江大学 精确控制温压环境的天然气水合物开采超重力模拟装置
CN115902167B (zh) * 2023-01-09 2023-08-08 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 干湿循环和地下水位耦合下土体裂隙与强度演化试验装置
CN116773404B (zh) * 2023-05-17 2026-01-02 西安近代化学研究所 一种基于μCT的炸药小组分颗粒迁移分布无损表征方法
CN116879330B (zh) * 2023-06-16 2025-03-28 中国地震局地质研究所 基于原位x射线分析的三轴实验装置、测试系统及其方法
CN119534140B (zh) * 2023-08-29 2026-04-14 中国石油天然气股份有限公司 一种拟三轴岩石力学测试装置
CN117191666B (zh) * 2023-09-08 2024-05-24 中南大学 一种考虑热-化耦合影响的压实膨润土膜效应测试装置
CN117368066B (zh) * 2023-10-10 2024-05-17 大连理工大学 基于纳米ct水合物原位生成、渗流模拟装置及其使用方法
CN117755677B (zh) * 2024-01-17 2025-08-01 青岛海洋地质研究所 一种低水分携带的含水合物样品的低温储存装置及使用方法
CN118518487B (zh) * 2024-06-05 2025-05-06 大连理工大学 一种二氧化碳水合物抗拉测试试验装置及其系统与方法
CN119738477B (zh) * 2024-12-25 2025-12-19 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种探测相变材料结构特性的声学表征装备
CN120539191A (zh) * 2025-05-30 2025-08-26 中国地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心) 一种土体固结模拟试验装置
CN120293716B (zh) * 2025-06-11 2025-08-15 华东交通大学 一种隧道富水断层破碎带区域加载模拟试验装置及方法
CN120820431B (zh) * 2025-07-14 2026-03-24 崂山国家实验室 基于piv监测水合物沉积物剪切面形成的装置及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103424414A (zh) * 2012-05-22 2013-12-04 青岛海洋地质研究所 沉积物中水合物微观赋存状态的ct原位探测装置
CN103616290A (zh) * 2013-11-14 2014-03-05 大连理工大学 一种用于测定天然气水合物沉积物动力特性的动加载系统
US20140072104A1 (en) * 2008-09-12 2014-03-13 Carl Zeiss X-ray Microscopy, Inc. X-Ray Microscope System with Cryogenic Handling System and Method
CN103868801A (zh) * 2014-02-26 2014-06-18 中国石油天然气股份有限公司 岩石性能的评价装置
CN104155188A (zh) * 2014-07-24 2014-11-19 大连理工大学 一种天然气水合物沉积物力学特性可视化试验装置
CN106644729A (zh) * 2016-10-28 2017-05-10 中南大学 基于mts动力源的低围压静动三轴试验系统
CN109668916A (zh) * 2018-12-11 2019-04-23 大连理工大学 一种水合物沉积物ct三轴试验装置

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7269991B2 (en) * 2003-02-14 2007-09-18 Air Liquide America L.P. Permeation calibrator
US8010290B2 (en) * 2007-05-03 2011-08-30 Smith International, Inc. Method of optimizing a well path during drilling
EP2011540A1 (en) * 2007-07-02 2009-01-07 Ulrich GmbH & Co. KG Hose System for an Injector, Squeeze Valve and Pressure Measuring Interface
CN101226183B (zh) * 2008-01-22 2011-09-07 重庆大学 煤与瓦斯突出模拟试验台
CN103962316B (zh) * 2010-02-25 2016-08-24 矿物分离技术股份有限公司 材料分选方法
CN102564853A (zh) * 2010-12-08 2012-07-11 中国海洋石油总公司 天然气水合物岩石力学三轴试验装置
DE102011005914A1 (de) * 2011-03-22 2012-09-27 BEGO Bremer Goldschlägerei Wilh. Herbst GmbH & Co. KG Feuerfester keramischer Formkörper, insbesondere Brennhilfsmittel, und Verfahren zu dessen Herstellung
PL228661B1 (pl) * 2011-04-28 2018-04-30 Inst Inzynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk Sposób utylizacji niskostężonych mieszanek: składnik palny-powietrze ze stabilnym odbiorem energii cieplnej i urządzenie rewersyjne do realizacji tego sposobu
CN102252918B (zh) * 2011-06-30 2014-01-15 中国科学院武汉岩土力学研究所 含天然气水合物沉积物三轴试验装置及其试验方法
CN102495090A (zh) * 2011-11-24 2012-06-13 大连理工大学 天然气水合物低温高压核磁共振成像装置及方法
CN202676633U (zh) * 2012-05-22 2013-01-16 青岛海洋地质研究所 沉积物中水合物微观赋存状态的ct原位探测装置
KR102044266B1 (ko) * 2012-10-24 2019-11-13 대우조선해양 주식회사 선박용 엔진의 연료공급 시스템 및 방법
CN103323352B (zh) * 2013-06-07 2015-04-08 中国石油天然气股份有限公司 天然气水合物沉积物动三轴力学-声学-电学同步测试的实验装置及方法
CN104535426B (zh) * 2014-12-04 2017-11-28 中国科学院武汉岩土力学研究所 Ct实时扫描的三轴应力、渗流、化学耦合流变试验系统
JP2016136304A (ja) * 2015-01-23 2016-07-28 愛三工業株式会社 圧力調整弁
CN104833582B (zh) * 2015-05-21 2017-06-13 大连理工大学 一种天然气水合物沉积物三轴试验装置
CN205015491U (zh) * 2015-09-23 2016-02-03 中国石油大学(华东) 一种多孔介质中气水合物模拟实验测试系统
KR101751858B1 (ko) * 2016-01-07 2017-06-28 대우조선해양 주식회사 선박용 증발가스 처리 방법
JP6676438B2 (ja) * 2016-03-30 2020-04-08 日本碍子株式会社 還元剤噴射装置、排ガス処理方法、及び排ガス処理装置
CN106323999B (zh) * 2016-08-12 2018-03-09 中国科学院地质与地球物理研究所 一种岩石水力压裂试验裂缝介入增强成像方法
CN106290421B (zh) * 2016-09-14 2018-12-21 大连理工大学 一种基于微焦点x射线ct的水合物生长速率及有效体积测量装置及方法
CN106370822B (zh) * 2016-11-29 2018-09-04 河南工程学院 带ct实时扫描的注气驱替煤层气实验系统及其实验方法
CN106587189B (zh) * 2016-12-07 2019-06-21 大连理工大学 一种内溢式连续水合物法海水淡化装置
CN106706691A (zh) * 2017-01-06 2017-05-24 中冶华天工程技术有限公司 便携式x射线荧光光谱法重金属检测种类判断方法
CN107462190B (zh) * 2017-07-31 2018-06-22 中国科学院地质与地球物理研究所 一种岩石水力压裂试验裂缝三维形貌高精度成像方法
CN107748242A (zh) * 2017-10-23 2018-03-02 大庆东油睿佳石油科技有限公司 一种天然气水合物压裂模拟的实验装置
CN108344643A (zh) * 2018-02-02 2018-07-31 中国矿业大学 一种能模拟深埋人工冻土形成条件的三轴力学试验装置及方法
KR101888872B1 (ko) * 2018-05-28 2018-08-16 한국지질자원연구원 다상유동에서 X-ray CT 영상을 이용한 퇴적층 내 세립자 이동분석 방법
CN110274833B (zh) * 2019-08-02 2022-04-01 中国石油大学(华东) Ct实时扫描的水合物沉积物柔性加载真三轴试验装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140072104A1 (en) * 2008-09-12 2014-03-13 Carl Zeiss X-ray Microscopy, Inc. X-Ray Microscope System with Cryogenic Handling System and Method
CN103424414A (zh) * 2012-05-22 2013-12-04 青岛海洋地质研究所 沉积物中水合物微观赋存状态的ct原位探测装置
CN103616290A (zh) * 2013-11-14 2014-03-05 大连理工大学 一种用于测定天然气水合物沉积物动力特性的动加载系统
CN103868801A (zh) * 2014-02-26 2014-06-18 中国石油天然气股份有限公司 岩石性能的评价装置
CN104155188A (zh) * 2014-07-24 2014-11-19 大连理工大学 一种天然气水合物沉积物力学特性可视化试验装置
CN106644729A (zh) * 2016-10-28 2017-05-10 中南大学 基于mts动力源的低围压静动三轴试验系统
CN109668916A (zh) * 2018-12-11 2019-04-23 大连理工大学 一种水合物沉积物ct三轴试验装置

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111781011A (zh) * 2020-08-04 2020-10-16 中国船舶科学研究中心 用于可燃冰成藏试验舱保压保真取样设备
CN111781011B (zh) * 2020-08-04 2023-03-28 中国船舶科学研究中心 用于可燃冰成藏试验舱保压保真取样设备
CN112098631A (zh) * 2020-09-23 2020-12-18 北京科技大学 模拟露天矿排土场边坡可视化破坏过程的试验系统及方法
CN112649303A (zh) * 2020-12-16 2021-04-13 中国人民解放军空军工程大学 微型ct扫描三轴试验机
CN113063665A (zh) * 2021-04-29 2021-07-02 四川大学 岩石三轴蠕变试验装置及其系统
CN113138153A (zh) * 2021-05-19 2021-07-20 北京康普瑞基石油工程技术有限公司 一种岩样夹持器、岩石孔隙度测量系统及方法
CN113447328B (zh) * 2021-06-17 2022-08-05 河海大学 一种大三轴试验用碎石芯复合试样的制备装置及制备方法
CN113447328A (zh) * 2021-06-17 2021-09-28 河海大学 一种大三轴试验用碎石芯复合试样的制备装置及制备方法
CN113640132A (zh) * 2021-08-10 2021-11-12 香港科技大学 一种能够用于ct原位扫描的吸力可控非饱和三轴实验系统
CN114002073A (zh) * 2021-10-29 2022-02-01 山东科技大学 一种考虑沉积角度的水合物力学性质试验装置及试验方法
CN114002073B (zh) * 2021-10-29 2024-05-17 山东科技大学 一种考虑沉积角度的水合物力学性质试验装置及试验方法
CN114965076A (zh) * 2022-05-16 2022-08-30 中国海洋大学 水合物开采渗流过程沉积物骨架微观变形测量装置及方法
CN116879042A (zh) * 2023-07-26 2023-10-13 安徽理工大学 一种水合物分解气体作用下海底沉积物抗拉强度测试系统
CN118746503A (zh) * 2024-07-09 2024-10-08 大连理工大学 一种水合物沉积物平面界面剪切实验装置及方法

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