[发明专利]一种原位实验磁信号感知装置及方法

说明书

本发明公开原位实验磁信号感知装置及方法，所述原位实验磁信号感知装置，包括加载机构、渗流机构、数据采集机构；本发明加载机构的五个加载活塞加载三向应力，通过渗流机构的渗流孔注入流体，利用数据采集机构中的感知体固定感知线圈，实时采集多相多场条件下的实验数据，以达到实时监测原位环境下，流体的微观运移与分布状态的目的，得到气、液、固介质微观运移规律与分布特征。

技术领域

本发明涉及领域，具体的是一种原位实验磁信号感知装置及方法。

背景技术

核磁共振技术被广泛应用于煤炭开采，油气勘探开发等领域，其能有效的表征煤岩体内部的微观孔裂隙结构与流体分布，常用于研究煤岩体内部孔裂隙结构演化特征以及复杂地质条件下，孔隙流体在多孔介质中的运移规律。目前，核磁共振所用夹持器能实现的加载方式仅仅只能对实验样品施加围压以及驱替压力，并不能完全模拟地层岩石在地下的真实受力情况，而导致测试结果不完全符合真实情况。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种原位实验磁信号感知装置及方法，本发明通过加载机构、渗流机构、数据采集机构相互配合，还原煤岩体原位赋存环境，实现物理场-化学场-生物场作用下煤岩体力学与物性演化动态监测，显示气、液、固介质微观运移规律与分布特征。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种原位实验磁信号感知装置，包括加载机构、渗流机构与数据采集机构，所述加载机构设置有轴向加载活塞、Ⅰ侧向加载活塞、Ⅱ侧向加载活塞、Ⅲ侧向加载活塞、IV侧向加载活塞、轴向加载轴、Ⅰ侧向加载轴、Ⅱ侧向加载轴、Ⅲ侧向加载轴、Ⅳ侧向加载轴、轴向传导孔、Ⅰ侧向传导孔、Ⅱ侧向传导孔、Ⅲ侧向传导孔、IV侧向传导孔、注液孔、夹持器主体、温控圈；

所述渗流机构设置有超临界室、围压腔、围压孔、渗流孔、试件腔、试件、橡胶套；

所述数据采集机构设置有线槽、感知体、感知线圈、串联体；

所述轴向加载轴位于夹持器主体的内腔中心处，Ⅰ侧向加载轴、Ⅱ侧向加载轴、Ⅲ侧向加载轴、Ⅳ侧向加载轴分别位于轴向加载轴的四周，轴向加载活塞的底部与轴向加载轴连接，Ⅰ侧向加载活塞的底部与Ⅰ侧向加载轴相连接，Ⅱ侧向加载活塞的底部与Ⅱ侧向加载轴相连接，Ⅲ侧向加载活塞的底部与Ⅲ侧向加载轴相连接，Ⅳ侧向加载活塞的底部与Ⅳ侧向加载轴相连接，注液孔分别置于轴向加载活塞、Ⅰ侧向加载活塞、Ⅱ侧向加载活塞、Ⅲ侧向加载活塞、Ⅳ侧向加载活塞的表面，夹持器主体设有用于放置感知体的容纳室，轴向传导孔位于感知体的表面，Ⅰ侧向传导孔、Ⅱ侧向传导孔、Ⅲ侧向传导孔以及Ⅳ侧向传导孔分别位于感知体的四周表面，感知线圈套于感知体的表面，轴向加载轴穿过感知线圈并贯穿轴向传导孔与轴向加载活塞的底部连接，Ⅰ侧向加载轴穿过感知线圈并贯穿Ⅰ侧向传导孔与Ⅰ侧向加载活塞的底部连接，Ⅱ侧向加载轴穿过感知线圈并贯穿Ⅱ侧向传导孔与Ⅱ侧向加载活塞的底部连接，Ⅲ侧向加载轴穿过感知线圈并贯穿Ⅲ侧向传导孔与Ⅲ侧向加载活塞的底部连接，Ⅳ侧向加载轴穿过感知线圈并贯穿Ⅳ侧向传导孔与Ⅳ侧向加载活塞的底部连接，温控圈置于夹持器主体内部，试件位于感知体的内腔，橡胶套置于试件外部，超临界室分别置于轴向加载活塞、Ⅰ侧向加载活塞、Ⅱ侧向加载活塞、Ⅲ侧向加载活塞、Ⅳ侧向加载活塞的内部，渗流孔贯穿超临界室、轴向加载活塞、轴向加载轴。

进一步地，所述围压腔位于夹持器主体内，围压孔置于夹持器主体的侧面，感知体位于围压腔内，线槽置于感知体的外侧，感知线圈置于线槽内，感知线圈与串联体相连。

进一步地，所述感知体置于夹持器主体的内部，且感知体的内部嵌有试件，试件由非金属材料构成。

进一步地，所述感知线圈的中间间隔设置有I侧向传导孔、II侧向传导孔、III侧向传导孔以及IV侧向传导孔。

一种原位实验磁信号感知方法，其特征在于，由权利要求1-4任一项所述的原位实验磁信号感知装置执行，其特征在于：包括如下步骤：