一种三轴蠕变试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蠕变试验装置，特别是关于一种三轴蠕变试验装置。
【背景技术】
[0002]岩石蠕变一般指岩石在恒定应力条件下，变形随时间逐渐增加的力学现象。随着矿井开采深度的增加，深部岩体处于应力高、温度高以及较强的时间效应等环境中，深部围岩表现出工程软岩的特征。研究深部围岩的蠕变现象，揭示其蠕变过程及规律，对于解决深部地下工程设计和维护问题有十分现实而重要的意义。
[0003]在煤层气开发过程中，煤层气井的排采是一个长期的过程，储层煤岩的蠕变特性会对煤层气井的稳定性以及储层的物理性质造成影响，进而影响煤层气的排采。针对煤岩的蠕变特性，国内外学者进行了诸多试验研究，其中，最常见的蠕变试验方法有三种，分别是单轴蠕变试验、剪切蠕变试验以及三轴蠕变试验，但是这些试验大多数为单试样承载试验，因此一次只能对一个试样进行研究，使得试验效率低下，而且难以保证试验过程中的恒载状态，影响试验结果的准确性。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够有效提高试验效率的三轴蠕变试验
目.ο
[0005]为实现上述技术目的，本发明采取以下技术方案:一种三轴蠕变试验装置，它包括一围压系统、一第一压力栗和一数据采集系统；所述围压系统包括一压力罐、一第二压力栗和两个以上的活塞系统；所述压力罐包括一本体、一下盖体和一上盖体，所述本体的顶部通过法兰与所述上盖体固定连接，所述本体的底部与所述下盖体固定连接，所述第二压力栗通过一围压管穿过所述下盖板与所述压力罐连通，两个以上的所述活塞系统固定设置在所述压力罐底部，每一所述活塞系统的顶部放置一试样，每一所述活塞系统的底部通过一活塞液压管穿过所述下盖板连接所述第一压力栗；所述数据采集系统包括一控制器和若干周向贴设于每一所述试样的应变片，每一所述应变片均连接一数据线，每一所述数据线均通过设置在所述下盖板上的引线管连接所述控制器。
[0006]所述轴蠕变试验装置还包括一恒载保证器，所述恒载保证器采用一密封罐体，所述密封罐体底部设置一进口和一出口，所述进口通过管路连接所述第一压力栗连，所述出口通过管路并联连接每一活塞液压管。
[0007]所述三轴蠕变试验装置还包括若干垫块，所述垫块夹设在每一所述试样顶部和上盖体内壁之间。
[0008]所述活塞系统的个数为两个。
[0009]本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本发明由于在同一围压系统内设置两个以上的活塞系统，使得能够同时对两个以上的试样进行研究，进而有效提高了试验效率。2、本发明由于将压力罐设置为密封结构，使得硅油栗入压力罐内部以后，压力罐上部能够形成高压气室效应，因此能够避免由于试验过程中试样压缩或硅油泄露引起第二压力栗反复重启造成的压力冲击效应和波动幅度，进而保证试样能够始终处于恒载状态。3、本发明由于设置密封的恒载保证器，使得硅油栗入恒载保证器内部以后，恒载保证器上部能够形成高压气室效应，因此能够避免由于试验过程中试样压缩或硅油泄露引起第二压力栗反复重启造成的压力冲击效应和波动幅度，进而保证试样能够始终处于恒载状态。4、本发明由于在每一试样顶部和上盖体内壁之间夹设垫块，有效调整了试验本身的长度差，使得试验结果更加准确。本发明结构简单、操作方便可以广泛应用于蠕变试验中。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅仅是用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0012]如图1所示，本发明的三轴蠕变试验装置包括一围压系统1、一第一压力栗2和一数据采集系统3 ;
[0013]围压系统I包括一压力罐11、一第二压力栗12和两个以上的活塞系统13 ;压力罐11包括一本体111、一下盖体112和一上盖体113，上盖体113通过法兰(图中未示出)密封固定在本体111顶部，使得既能够保证压力罐11内部密封，又能根据需要随时打开上盖体113 ;下盖体112密封固定在本体111底部，下盖体112内壁上密封穿设一引线管114和一围压管115，围压管115通过管路密封连接第二压力栗12，下盖体112内壁上固定设置两个以上的活塞系统13，每一活塞系统13的顶部用于放置一试样4，每一活塞系统13的底部均连接一密封穿设在下盖体112内壁上的活塞液压管116，每一活塞液压管116均通过管路连接至第一压力栗2 ;
[0014]数据采集系统3包括一控制器31和若干周向贴设于每一试样4的应变片32，应变片32的个数在此不受限定，根据具体情况进行确定；每一应变片32均连接一数据线，每一数据线均穿过引线管114连接控制器31。
[0015]在一个优选的实施例中，三轴蠕变试验装置还包括一恒载保证器5，恒载保证器5采用一密封罐体51，罐体51底部设置一进口 52和一出口 53，进口 52通过管路连接第一压力栗2，出口 53通过管路并联连接每一活塞液压管116。
[0016]在一个优选的实施例中，三轴蠕变试验装置还包括若干垫块6，垫块6的个数与试样4的个数相同；垫块6夹设在每一试样4顶部和上盖体113内壁之间。
[0017]在一个优选的实施例中，活塞系统13的个数可以为两个。
[0018]下面通过具体实施例详细说明本发明的三轴蠕变试验装置的使用过程，具体过程为:
[0019]I)打开压力罐11的上盖体113将两个试样4分别周向贴设若干应变片32后分别放置在两活塞系统13的顶部，在每一试样4顶部均放置垫块6，密封固定上盖体113 ;第一压力栗2和第二压力栗12分别连接一油箱，并向油箱中倒入硅油；
[0020]2)通过第二压力栗12将硅油栗入到压力罐11内，当压力罐11内的压强达到预设值时，停止栗入硅油；由于压力罐11内部存有空气，且压力罐11内部完全密封，当硅油栗入压力罐11内部以后，压力罐11上部能够形成高压气室效应；
[0021 ] 同时，通过第一压力栗2将硅油栗入到恒载保证器5内，由于恒载保证器5与每一活塞系统13连通，所以硅油也会同时进入每一活塞系统13内，当活塞系统13内的压强达到预设值时，停止栗入硅油；由于恒载保证器5内部存有空气，且恒载保证器5内完全密封，当硅油栗入恒载保证器5内部以后，恒载保证器5上部能够形成高压气室效应；
[0022]3)分别通过第二压力栗12和第一压力栗2对每一试样4分别施加恒定的围压和轴压，每一试样4承受恒定的围压和轴压后，会产生一定的变形，通过试样4上的应变片将应变随时间的变化数据发送到控制器31进行处理。
[0023]上述实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【主权项】
1.一种三轴蠕变试验装置，其特征在于:它包括一围压系统、一第一压力栗和一数据采集系统；所述围压系统包括一压力罐、一第二压力栗和两个以上的活塞系统；所述压力罐包括一本体、一下盖体和一上盖体，所述本体的顶部通过法兰与所述上盖体固定连接，所述本体的底部与所述下盖体固定连接，所述第二压力栗通过一围压管穿过所述下盖板与所述压力罐连通，两个以上的所述活塞系统固定设置在所述压力罐底部，每一所述活塞系统的顶部放置一试样，每一所述活塞系统的底部通过一活塞液压管穿过所述下盖板连接所述第一压力栗；所述数据采集系统包括一控制器和若干周向贴设于每一所述试样的应变片，每一所述应变片均连接一数据线，每一所述数据线均通过设置在所述下盖板上的引线管连接所述控制器。2.如权利要求1所述一种三轴蠕变试验装置，其特征在于:所述轴蠕变试验装置还包括一恒载保证器，所述恒载保证器采用一密封罐体，所述密封罐体底部设置一进口和一出口，所述进口通过管路连接所述第一压力栗连，所述出口通过管路并联连接每一活塞液压管。3.如权利要求1所述一种三轴蠕变试验装置，其特征在于:所述三轴蠕变试验装置还包括若干垫块，所述垫块夹设在每一所述试样顶部和上盖体内壁之间。4.如权利要求2所述一种三轴蠕变试验装置，其特征在于:所述三轴蠕变试验装置还包括若干垫块，所述垫块夹设在每一所述试样顶部和上盖体内壁之间。5.如权利要求1或2或3或4所述一种三轴蠕变试验装置，其特征在于:所述活塞系统的个数为两个。
【专利摘要】本发明涉及一种三轴蠕变试验装置它包括一围压系统、一第一压力泵和一数据采集系统；围压系统包括一压力罐、一第二压力泵和两个以上的活塞系统；压力罐包括一本体、一下盖体和一上盖体，本体的顶部通过法兰与上盖体固定连接，本体的底部与下盖体固定连接，第二压力泵通过一围压管穿过下盖板与压力罐连通，两个以上的活塞系统固定设置在压力罐底部，每一活塞系统的顶部放置一试样，每一活塞系统的底部通过一活塞液压管穿过下盖板连接第一压力泵；数据采集系统包括一控制器和若干周向贴设于每一试样的应变片，每一应变片均连接一数据线，每一数据线均通过设置在下盖板上的引线管连接控制器。本发明能够有效提高试验效率和试验结果的准确性。
【IPC分类】G01N3/02, G01N3/12
【公开号】CN105203400
【申请号】CN201510673151
【发明人】房茂军, 柳迎红, 梁建设, 杨凯雷, 廖夏, 李娜, 杜希瑶, 冯汝勇
【申请人】中国海洋石油总公司, 中海油研究总院
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月16日