[发明专利]一种孔隙压力条件下测试岩石断裂韧性的实验方法

摘要

一种孔隙压力条件下测试岩石断裂韧性的实验方法，其特征在于：1)将岩石材料加工成预定尺寸的试件，对试件进行加工预制裂缝；2)将试件密封在孔压封头之间，随后将试件安放到夹持夹具中，再将夹持夹具固定在围压腔内；3)上升小车至围压筒压头与刚架压头贴紧，向围压腔内注满液压油，对试件依次施加围压、孔隙压力，将围压腔内的液体加热至预定温度，按照设定的加载速率对试件加载，记录实验数据直至试件破坏；4)对试件依次撤除轴压、孔隙压力、围压，待围压腔内的液体冷却至室温时，取出试件。本发明提供的实验方法，能够用于研究孔隙压力、围压、温度等因素对岩石材料断裂韧性的影响，所得到的研究结果可以为水力压裂模型计算提供准确的参数支持。

主权项

1.一种孔隙压力条件下测试岩石断裂韧性的实验方法，采用孔隙压力条件下测试岩石断裂韧性的实验装置，该装置包括试验机、围压腔和夹持夹具：所述试验机包括刚架(1)，该刚架(1)内安装所述围压腔，该围压腔内装有所述夹持夹具，试验机的刚架(1)上端安装刚架压头(2)，用于压紧所述围压腔，该围压腔下方的刚架(1)上还包括小车(7)，该小车(7)下方装有滑轨(8)，该滑轨(8)的数量为至少两条，至少两条滑轨(8)内侧的刚架(1)上设置液压缸(10)，该液压缸(10)内有液压轴(9)，该液压缸(10)及液压轴(9)用于将小车(7)升起或降低，当液压缸(10)及液压轴(9)处于压缩状态时，小车(7)可沿滑轨(8)滑动，液压缸(10)连接油压泵；所述围压腔包括围压筒(4)，该围压筒(4)装在围压筒底座(5)上，所述围压筒(4)包括排气孔，该排气孔连接第一阀门，围压筒底座(5)包括注液孔，该注液孔连接第二阀门，围压筒(4)与围压筒底座(5)之间通过密封圈密封，当向围压腔内注入液体时，排气孔用于排出围压腔内的气体；当需要排出围压腔内的液体时，排气孔用于泵入高压气体；所述夹持夹具包括夹持底座(11)，该夹持底座(11)上装有立柱(12)，上盖板(18)通过四根立柱(12)固定在所述夹持底座(11)上，该夹持底座(11)包括滑槽(111)，该滑槽(11 1)上设置至少一个支撑板(13)，该支撑板(13)上方安装待测试的试件(17)，下板(23)通过螺栓固定于夹持底座(11)上，上盖板(18)上设置夹具压头(19)，该夹具压头(19)穿过上盖板(18)中心的通孔，然后与待测试的试件(17)接触，其特征在于：上圈(20)通过四根定位螺栓固定于夹具压头(19)的外圆周，下板(23)上开有至少一个探针孔，该探针孔内安放有传感器，上圈(20)安装探针(22)，该探针(22)的底部插入下板(23)的探针孔中，传感器通过测量探针(22)下降距离来确定试件(17)的变形量；所述 孔隙压力条件下测试岩石断裂韧性的实验方法包括：①.将岩石材料加工成预定尺寸的试件，对试件进行加工预制裂缝；②.将试件密封在孔压封头之间，随后将试件安放到夹持夹具中，再将夹持夹具固定在围压腔内；③.上升小车至围压筒与刚架压头贴紧并产生0.1N‑0.2N的预紧力，向围压筒内注满液压油，对试件依次施加围压、孔隙压力，将围压腔内的液体加热至预定温度，按照设定的加载速率对试件加载，记录实验数据直至试件破坏；④.对试件依次撤除轴压、孔隙压力、围压，待围压腔内的液体冷却至室温时，取出试件。