循环荷载蠕变试验的三轴压力室

本公开涉及岩石蠕变试验，尤其涉及一种循环荷载蠕变试验的三轴压力室。

背景技术：

1、盐岩以其低渗透性、良好的蠕变性和损伤自修复性能，成为石油、天然气储存、压气蓄能等工程的理想介质。在盐穴储气库运行时，腔体内压会随着注采气过程而升高和下降，如此往复，腔体围岩长期受到循环荷载作用。

2、目前，关于盐岩在超低频循环荷载长期作用下的蠕变机理和规律还鲜有研究，蠕变本构和参数只能借用恒载蠕变成果，开展超低频荷载下长期蠕变试验研究已迫在眉睫。然而，现有的蠕变仪均采用定荷载加载，难以稳定开展超低频循环荷载下蠕变研究，并且，现有的蠕变试验机往往只能提供单轴加载条件，无法满足三轴试验及高温要求，因此无法提供与盐穴围岩实际赋存条件相适应的应力、温度条件。

3、基于上述原因亟需提供一种循环荷载蠕变试验的三轴压力室，对超低频循环荷载下的盐岩蠕变行为展开系统性的试验研究。

技术实现思路

1、本公开旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本公开提供了一种三轴压力室，包括压力室本体和活塞，所述活塞用于将所述压力室本体内部限定出围压腔和轴压腔，所述围压腔和所述轴压腔用于容纳压力液体，其中，所述围压腔具有注排油接口、注排气接口和试样安装位，所述试样安装位用于在所述围压腔内承载所述试样，所述注排气接口设置在所述围压腔靠近所述轴压腔的一端，所述注排油接口设置在所述围压腔的另一端；

3、所述轴压腔具有轴压接口，所述轴压接口用于输入所述压力液体，所述活塞用于向所述试样施加轴向压力。

4、在一种可行的实施方式中，所述围压腔还设置有围压接口，所述围压接口用于向所述围压腔内输入或排出所述压力液体。

5、在一种可行的实施方式中，所述围压接口设置在所述围压腔的侧壁上，且所述围压接口朝向所述试样的侧壁。

6、在一种可行的实施方式中，所述压力室本体内还设置有平衡腔，所述平衡腔设置在所述轴压腔和所述围压腔之间，所述围压腔和所述平衡腔通过活塞通道连通，所述活塞通道设置在所述活塞内部。

7、在一种可行的实施方式中，所述活塞用于将所述平衡腔限定为第一腔室和第二腔室，其中，

8、所述第一腔室设置有平衡腔排气孔，所述平衡腔排气孔用于排出所述第一腔室内的空气；

9、所述第二腔室靠近所述轴压腔，所述围压腔内的所述压力液体通过所述活塞通道进入所述第二腔室。

10、在一种可行的实施方式中，所述试样安装位周围设置有加热件和温度传感器，所述加热件用于调节所述压力液体的温度，所述温度传感器用于监测所述压力液体的温度。

11、在一种可行的实施方式中，还包括保温套，所述保温套套设于所述围压腔的外壁上。

12、在一种可行的实施方式中，所述压力室本体的底部设置有底座，所述底座的一端嵌入所述压力室本体内，所述试样安装位设置在所述底座嵌入所述围压腔的端面上，所述注排油接口设置在所述底座内部。

13、在一种可行的实施方式中，所述底座与所述压力室本体可拆卸连接。

14、在一种可行的实施方式中，所述活塞与所述压力室本体内壁接触的部分设置有密封圈。

15、相比现有技术，本公开至少包括以下有益效果：本公开的活塞将压力室本体限定出围压腔和轴压腔，荷载发生装置输送的荷载压力通过轴压接口进入轴压腔向活塞施加作用力，进而向试样施加轴压；围压腔具有注排油接口、注排气接口、围压接口和试样安装位，压力液体通过围压接口进入围压腔内向试样安装位上的试样施加围压。通过本公开的技术方案，能够满足三轴试验要求，提供与盐穴围岩实际赋存条件相适应的应力。

技术特征：

1.一种三轴压力室,其特征在于，包括压力室本体和活塞，所述活塞用于将所述压力室本体内部限定出围压腔和轴压腔，所述围压腔和所述轴压腔用于容纳压力液体，其中，

2.根据权利要求1所述的循环荷载蠕变试验的三轴压力室，其特征在于，所述围压腔还设置有围压接口，所述围压接口用于向所述围压腔内输入或排出所述压力液体。

3.根据权利要求2所述的循环荷载蠕变试验的三轴压力室，其特征在于，所述围压接口设置在所述围压腔的侧壁上，且所述围压接口朝向所述试样的侧壁。

4.根据权利要求1所述的循环荷载蠕变试验的三轴压力室，其特征在于，所述压力室本体内还设置有平衡腔，所述平衡腔设置在所述轴压腔和所述围压腔之间，所述围压腔和所述平衡腔通过活塞通道连通，所述活塞通道设置在所述活塞内部。

5.根据权利要求4所述的循环荷载蠕变试验的三轴压力室，其特征在于，所述活塞用于将所述平衡腔限定为第一腔室和第二腔室，其中，

6.根据权利要求1所述的循环荷载蠕变试验的三轴压力室，其特征在于，所述试样安装位周围设置有加热件和温度传感器，所述加热件用于调节所述压力液体的温度，所述温度传感器用于监测所述压力液体的温度。

7.根据权利要求6所述的循环荷载蠕变试验的三轴压力室，其特征在于，还包括保温套，所述保温套套设于所述围压腔的外壁上。

8.根据权利要求1所述的循环荷载蠕变试验的三轴压力室，其特征在于，所述压力室本体的底部设置有底座，所述底座的一端嵌入所述压力室本体内，所述试样安装位设置在所述底座嵌入所述围压腔的端面上，所述注排油接口设置在所述底座内部。

9.根据权利要求8所述的循环荷载蠕变试验的三轴压力室，其特征在于，所述底座与所述压力室本体可拆卸连接。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的循环荷载蠕变试验的三轴压力室，其特征在于，所述活塞与所述压力室本体内壁接触的部分设置有密封圈。

技术总结
本公开涉及岩石蠕变试验技术领域，尤其涉及一种循环荷载蠕变试验的三轴压力室。本公开提供了一种循环荷载蠕变试验的三轴压力室，包括压力室本体和活塞，活塞将所述压力室本体限定出围压腔和轴压腔，所述围压腔具有注排油接口、注排气接口和试样安装位，压力液体通过所述注排油接口进入所述围压腔内向所述试样安装位上的试样施加围压；所述注排气接口设置在所述围压腔靠近所述轴压腔的一端，所述注排油接口设置在相对的另一端；所述轴压腔具有轴压接口，压力液体通过所述轴压接口进入所述轴压腔内使所述活塞向所述试样施加轴向压力。通过实施本公开的技术方案，能够满足三轴试验要求，提供与盐穴围岩实际赋存条件相适应的应力条件。

技术研发人员：董志凯,李银平,施锡林,陈祥胜,刘元玺,黄思,赵阿虎,马洪岭,丁根荣,陈海军,李小平
受保护的技术使用者：石家庄铁道大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16