多场耦合作用动态联动水岩作用实验装置及其实验方法与流程

文档序号:22622881发布日期:2020-10-23 19:29阅读:来源:国知局

技术特征:

1.多场耦合作用动态联动水岩作用实验装置,其特征在于:

包括两套结构相同的反应设备,分别为第一套反应设备(100)和第二套反应设备(200);每套反应设备包括釜体(15),釜体(15)设有釜盖(2),釜盖(2)设有翅型斧柄手柄装置(4);釜体(15)外有釜体加热装置(5);釜体(15)内,搅拌磁子(13)安装在岩芯夹持器(14)的下方,搅拌磁子(13)由磁动力装置(8)驱动;釜体(15)内部设有密封栓(7);釜盖(2)装有压力表(19)、进气针阀(17)、排气针阀(3)和防爆阀(1),釜体(15)内设有高精度测温传感器(18);

第一套反应设备(100)底部通过第三号放液阀(11)与四通接头(23)连接

第一套反应设备(100)上半部依次通过导管接头(20)、溶液传输泵(21)、第四号放液阀(22)与四通接头(23)连接;

第二套反应设备(200)底部通过第五号放液阀(24)与四通接头(23)连接;

四通接头(23)还通过第二号放液阀(9)与集液瓶(10)连接;第二套反应设备(200)与第一号放液阀(6)连接;

还包括pid人工智能控制仪(29),两套反应设备的釜体加热装置(5)、磁动力装置(8)、高精度测温传感器(18)均与pid人工智能控制仪(29)相连。

2.采用权利要求1所述的多场耦合作用动态联动水岩作用实验装置进行的多场耦合作用动态联动水岩作用实验方法,其特征在于,包括单釜动态循环水-岩作用反应过程,步骤为:

步骤1、关闭第二号放液阀(9)和第五号放液阀(24),打开第一套反应设备(100)的密封栓(7),启用第一套反应设备(100),在第一套反应设备(100)内放入岩石试件,倒入参与热水-岩作用的水溶液,盖上釜盖(2),对角拧紧六个高压螺栓(16)采用法兰式紧固;

步骤2、关闭第一套反应设备(100)的排气针阀(3),打开第一套反应设备(100)进气针阀(17),使高压气瓶中的气体进入第一套反应设备(100)的釜体(15)内;

步骤3、观察第一套反应设备(100)的压力表(19),待达到实验设定压力,关闭第一套反应设备(100)的进气针阀(17);

步骤4、用pid人工智能控制仪(29)将第一套反应设备(100)的釜体(15)内温度加热调至设定值并保温定时;

步骤5、第一套反应设备(100)的搅拌磁子(13)启动搅拌;

步骤6、打开第三号放液阀(11)和第四号放液阀(22),开启溶液传输泵(21);

步骤7、反应完成后停止加热和搅拌;打开第一套反应设备(100)的排气针阀(3),排净釜内高压气体;

步骤8、打开第二号放液阀(9),使得反应水溶液流入集液瓶(10),待反应水溶液排出;

步骤9、打开第一套反应设备(100)取出岩石试件。

3.根据权利要求2所述的多场耦合作用动态联动水岩作用实验方法,其特征在于,还包括多釜动态联动水-岩作用反应过程,步骤为:

步骤1、关闭第二号放液阀(9)和第五号放液阀(24),打开第一套反应设备(100)和第二套反应设备(200)的密封栓(7);在第一套反应设备(100)和第二套反应设备(200)内均放入岩石试件,倒入参与水-岩作用的水溶液,盖上釜盖(2);首先启用第一套反应设备(100);

步骤2、关闭第一套反应设备(100)的排气针阀(3),打开第一套反应设备(100)进气针阀(17),使高压气瓶中的气体进入第一套反应设备(100)的釜体(15)内;

步骤3、观察第一套反应设备(100)的压力表(19),待达到实验设定压力,关闭第一套反应设备(100)的进气针阀(17);

步骤4、用pid人工智能控制仪(29)将温度第一套反应设备(100)的釜体(15)内温度加热调至设定值并保温定时;

步骤5、第一套反应设备(100)的搅拌磁子(13)启动搅拌;

步骤6、打开第三号放液阀(11)和第四号放液阀(22),开启溶液传输泵(21);

步骤7、反应完成后,关闭溶液传输泵(21)和第四号放液阀(22),第一号放液阀(6);

打开第五号放液阀(24),在气体压力的作用下使得溶液进入第二套反应设备(200)的釜体(15)中;

步骤8、待水溶液完全进入第二套反应设备(200)的釜体(15)时,关闭第五号放液阀(24);

步骤9、关闭第二套反应设备(200)的排气针阀(3),打开第二套反应设备(200)的进气针阀(17),使高压气瓶中的气体进入第二套反应设备(200)的釜体(15)内;

步骤10、观察第二套反应设备(200)的压力表(19),待达到实验设定压力,关闭第二套反应设备(200)的进气针阀(17);

步骤11、反应完成后打开第一号放液阀(6),水溶液排出。

步骤12、打开第一套反应设备(100)、第二套反应设备(200)取出岩石试件。


技术总结
本发明提供一种多场耦合作用动态联动水岩作用实验装置及其实验方法包括两套结构相同的反应设备,每套反应设备包括釜体,釜体外有釜体加热装置;釜体内有搅拌磁子、岩芯夹持器、高精度测温传感器;釜盖装有压力表、进气针阀、排气针阀和防爆阀;第一套反应设备底部通过第三号放液阀与四通接头连接;第一套反应设备上半部依次通过导管接头、溶液传输泵、第四号放液阀与四通接头连接;第二套反应设备底部通过第五号放液阀与四通接头连接,还与第一号放液阀连接;四通接头与集液瓶连接。本发明可模拟自然状态下应力场‑化学场‑温度场多场耦合的地质赋存条件,岩石周围环境热水与不同岩性岩体发生的动态联动热水‑岩化学作用的反应过程。

技术研发人员:朱磊;廖昕;刘娟;张文达;胡启军;唐玲;郭德平
受保护的技术使用者:西南交通大学;西南石油大学
技术研发日:2020.08.13
技术公布日:2020.10.23
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