[发明专利]一种动态力学特性的测量方法及装置

权利要求书

1.一种动态力学特性的测量方法，应用于非饱和含天然气水合物沉积物的测量，其特征在于，包括：

制备非饱和含水合物沉积物的第一样品，以及对所述第一样品进行核磁共振测量，得到所述第一样品对应的微观孔隙结构变化的第一特征，其中，所述制备非饱和含水合物沉积物的第一样品，包括：将天然气水合物区的粉土作为实验介质，采用三轴试样制备的模具，控制干密度1.1g/cm³～1.4g/cm³以及分五层砸实含水量30％以下的粉土制得高度8.0cm和直径3.91cm的土样，对土样进行烘干处理，得到第一样品；

制备非饱和含水合物沉积物的第二样品，以及对所述第二样品进行静态三轴加载和核磁共振测量，得到所述第二样品对应的微观孔隙结构变化的第二特征，其中，所述制备非饱和含水合物沉积物的第二样品，包括：将浸泡2天的土样取出，放入高压低温三轴仪的压力室内，加围压至1MPa～5MPa，并启动低温控制装置使得压力室内围压液体的温度降至设定温度值，经过2天完成得到第二样品；

制备非饱和含水合物沉积物的第二样品，以及对所述第二样品进行动态三轴加载和核磁共振测量，得到所述第二样品对应的微观孔隙结构变化的第三特征；

制备非饱和含水合物沉积物的第二样品，以及对所述第二样品依次进行动态三轴加载、静态三轴加载和核磁共振测量，得到所述第二样品对应的微观孔隙结构变化的第四特征；

根据所述第一特征、所述第二特征、所述第三特征和所述第四特征确定所述非饱和含天然气水合物沉积物的动态力学特性。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述静态三轴加载的测量包括：在高压低温三轴仪上进行静态加载压缩实验，获得应力应变曲线；

所述动态三轴加载的测量包括：控制动应力或动应变，进行正弦周期动态加载，获得动态应力应变曲线和孔隙压力随时间变化曲线，得到动模量、动强度和样品破坏特征。

3.根据权利要求1-2任一项 所述的方法，其特征在于，所述非饱和含水合物沉积物为四氢呋喃水合物粉土。

4.一种动态力学特性的测量装置，应用于非饱和含天然气水合物沉积物的测量，其特征在于，包括：

制备模块，用于制备非饱和含水合物沉积物的第一样品，其中，所述制备非饱和含水合物沉积物的第一样品，包括：将天然气水合物区的粉土作为实验介质，采用三轴试样制备的模具，控制干密度1.1g/cm³～1.4g/cm³以及分五层砸实含水量30％以下的粉土制得高度8.0cm和直径3.91cm的土样，对土样进行烘干处理，得到第一样品；

第一测量模块，用于对所述第一样品进行核磁共振测量，得到所述第一样品对应的微观孔隙结构变化的第一特征；

所述制备模块，还用于制备非饱和含水合物沉积物的第二样品，其中，所述制备非饱和含水合物沉积物的第二样品，包括：将浸泡2天的土样取出，放入高压低温三轴仪的压力室内，加围压至1MPa～5MPa，并启动低温控制装置使得压力室内围压液体的温度降至设定温度值，经过2天完成得到第二样品；

第二测量模块，用于对所述第二样品进行静态三轴加载和核磁共振测量，得到所述第二样品对应的微观孔隙结构变化的第二特征；

第三测量模块，用于对所述第二样品进行动态三轴加载和核磁共振测量，得到所述第二样品对应的微观孔隙结构变化的第三特征；

第四测量模块，用于对所述第二样品依次进行动态三轴加载、静态三轴加载和核磁共振测量，得到所述第二样品对应的微观孔隙结构变化的第四特征；

确定模块，用于根据所述第一特征、所述第二特征、所述第三特征和所述第四特征确定所述非饱和含天然气水合物沉积物的动态力学特性。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述静态三轴加载的测量包括：在高压低温三轴仪上进行静态加载压缩实验，获得应力应变曲线；

所述动态三轴加载的测量包括：控制动应力或动应变，进行正弦周期动态加载，获得动态应力应变曲线和孔隙压力随时间变化曲线，得到动模量、动强度和样品破坏特征。

6.根据权利要求4-5任一项 所述的装置，其特征在于，所述非饱和含水合物沉积物为四氢呋喃水合物粉土。