[发明专利]模拟天然气水合物开采时孔壁破坏情况的试验系统和方法

摘要

本发明提供了模拟天然气水合物开采时孔壁破坏情况的试验系统和方法，模型试验箱装置包括上下设置的压力室和土样存放室，以及将二者密封隔离的加压板；竖向压力系统用于向压力室中施加压力以推动加压板向下移动；土样存放室中存有土样；土样存放室的背板具有阵列设置的通孔，每个通孔都连接至孔隙水压力计；土样存放室的左右两侧分别连通出水口和入水口，出水口处的筛网上粘贴有防水应变片，以测量出水口处的筛网的水平和竖直应变；渗流系统与入水口连通，以向土样存放室中输入水气混合物；变形量测系统测量土样中砂体的移动和变形情况；孔压量测系统得到土样孔隙水压力的空间分布和随时间的演化特性。

主权项

1.一种模拟天然气水合物开采时孔壁破坏情况的试验系统，其特征在于包括：模型试验箱装置、竖向压力系统、渗流系统、变形量测系统、孔压量测系统；所述模型试验箱装置包括上下设置的压力室和土样存放室，以及将二者密封隔离的加压板；所述加压板与竖杆的一端连接；所述竖向压力系统用于向所述压力室中施加压力以推动所述加压板和竖杆向下移动；所述土样存放室中存有土样，所述土样的上表面覆盖有橡皮膜；所述土样存放室的背板具有阵列设置的通孔，每个通孔都连接至孔隙水压力计；所述土样存放室的左右两侧分别连通出水口和入水口，并且所述出水口和入水口处分别设置有不同规格的筛网；出水口处的筛网上粘贴有防水应变片，以测量出水口处筛网的水平和竖直应变；所述渗流系统与所述入水口连通，以向所述土样存放室中输入水气混合物；所述变形量测系统包括位移传感器和粒子图像测速法监测系统；所述位移传感器与竖杆的另一端连接，所述粒子图像测速法监测系统用于拍摄水气混合物通过土样时，砂体的移动和变形情况；所述孔压量测系统将所述孔隙水压力计测量的数值进行记录和图形化处理，得到土样孔隙水压力的空间分布和随时间的演化特性。