本發(fā)明涉及二氧化碳存儲(chǔ)領(lǐng)域，尤其涉及一種二氧化碳蓋層應(yīng)力及突破實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

1、二氧化碳蓋層，是指在二氧化碳地質(zhì)封存過程中，位于地下儲(chǔ)層之上，具有低滲透性或非滲透性的巖層，用于防止注入的二氧化碳通過斷層或裂縫滲漏到上部淡水層或地表，其作為一道屏障，阻止二氧化碳從儲(chǔ)層向上遷移，確保二氧化碳在地下長期穩(wěn)定封存；

2、現(xiàn)有技術(shù)中，由于地殼的溫度不同，而二氧化碳所封存的溫度不同，并未有裝置模擬二氧化碳在地質(zhì)蓋層中的應(yīng)力狀態(tài)及突破過程，這樣實(shí)際的蓋層的密封性和安全性都無法得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持，導(dǎo)致在蓋層的選取過程中，無法針對(duì)不同的環(huán)境選取合適的蓋層材料，所以為了解決上述的問題，設(shè)計(jì)一種二氧化碳蓋層應(yīng)力及突破實(shí)驗(yàn)裝置是需要考慮的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種二氧化碳蓋層應(yīng)力及突破實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置在具體的使用過程中，可模擬實(shí)際的不同存儲(chǔ)環(huán)境，從而讓整體的檢測(cè)效果更為準(zhǔn)確，方便蓋層的實(shí)際選擇與使用。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一種二氧化碳蓋層應(yīng)力及突破實(shí)驗(yàn)裝置，包括底板，所述底板的上端固定連接有放置盤，所述底板的上端對(duì)稱固定連接有兩個(gè)液壓伸縮桿，所述放置盤的上方設(shè)置有移動(dòng)柱，所述移動(dòng)柱的前后側(cè)均固定連接有連接塊，兩個(gè)所述液壓伸縮桿的伸縮端均與連接塊的下端固定連接，所述放置盤的上端開設(shè)有六個(gè)第一柱狀槽，所述移動(dòng)柱的下端開設(shè)有六個(gè)加壓槽，每個(gè)所述加壓槽與其對(duì)應(yīng)的第一柱狀槽配合；每個(gè)所述加壓槽的內(nèi)頂部空間均通過加水口與外界連通，所述移動(dòng)柱的外側(cè)壁上安裝有多個(gè)壓力表，每個(gè)所述壓力表均用于檢測(cè)對(duì)應(yīng)加壓槽內(nèi)的壓力，每個(gè)所述加水口上均安裝有密封閥；注氣機(jī)構(gòu)，所述注氣機(jī)構(gòu)位于底板的上端，所述注氣機(jī)構(gòu)用于注入二氧化碳?xì)怏w；溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于改變二氧化碳的溫度；間歇性轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述間隙性轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與注氣機(jī)構(gòu)配合。

4、優(yōu)選地，所述移動(dòng)柱的外側(cè)設(shè)置有環(huán)形管，所述移動(dòng)柱的側(cè)壁上安裝有真空泵，所述真空泵的進(jìn)氣端與環(huán)形管內(nèi)部連通，所述環(huán)形管通過多個(gè)連通管?與多個(gè)加壓槽連通。

5、優(yōu)選地，每個(gè)所述連通管內(nèi)部均安裝有電磁閥，多個(gè)所述電磁閥均與真空泵電性連接。

6、優(yōu)選地，所述注氣機(jī)構(gòu)包括固定連接在底板上端的矩形塊，所述矩形塊的上端開設(shè)有第二柱狀槽，所述矩形塊的右側(cè)安裝有第二l狀安裝架，所述第二l狀安裝架上安裝有電機(jī)，所述電機(jī)的輸出軸固定連接有轉(zhuǎn)動(dòng)盤，所述第二柱狀槽內(nèi)設(shè)置有可上下滑動(dòng)的第一活塞板，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤的左側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接條，所述連接條的另一端與第一活塞板上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二柱狀槽的內(nèi)底連通有進(jìn)氣管，所述第二柱狀槽的內(nèi)底部連通有注入管，每個(gè)所述注入管和進(jìn)氣管內(nèi)部均安裝有單向閥。

7、優(yōu)選地，所述溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括固定連接在移動(dòng)柱上端的第一l狀安裝架，所述第一l狀安裝架的水平部貫穿設(shè)置有豎直連接管，所述豎直連接管與第一l狀安裝架的水平部固定連接，所述移動(dòng)柱的上方設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)空心盤，所述轉(zhuǎn)動(dòng)空心盤內(nèi)填充有導(dǎo)溫油，所述移動(dòng)柱的上端固定連接有矩形空心盒，所述矩形空心盒的內(nèi)頂部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)管，所述轉(zhuǎn)動(dòng)管的上端貫穿矩形空心盒的內(nèi)頂部，并與轉(zhuǎn)動(dòng)空心盤的下端固定連接，所述轉(zhuǎn)動(dòng)管的上端延伸至矩形空心盒內(nèi)部。

8、優(yōu)選地，所述矩形塊的上端對(duì)稱固定連接有兩個(gè)矩形條，兩個(gè)所述矩形條的上端共同固定連接有活塞筒，所述活塞筒內(nèi)設(shè)置有可上下滑動(dòng)的第二活塞板，所述第二活塞板的下端對(duì)稱固定連接有兩個(gè)固定桿，兩個(gè)所述固定桿的下端均與第一活塞板的上端固定連接，所述活塞筒的內(nèi)頂部空間通過進(jìn)氣口與外界連通，所述活塞筒的內(nèi)頂部空間連通排氣管，所述進(jìn)氣口和排氣管內(nèi)部均安裝有單向閥，所述排氣管的另一端延伸至矩形空心盒內(nèi)底部，并與轉(zhuǎn)動(dòng)管的下端通過第二旋轉(zhuǎn)接頭連通，所述活塞筒的左右兩側(cè)內(nèi)壁上均安裝有半導(dǎo)體制冷件，兩個(gè)所述半導(dǎo)體制冷件的制冷端均延伸至活塞筒內(nèi)部。

9、優(yōu)選地，所述注入管的另一端與豎直連接管的上端連通，所述轉(zhuǎn)動(dòng)空心盤內(nèi)部安裝有蛇形管，所述蛇形管的進(jìn)氣端貫穿轉(zhuǎn)動(dòng)空心盤的內(nèi)頂部，并通過第一旋轉(zhuǎn)接頭與豎直連接管的下端連通，所述蛇形管的下端貫穿轉(zhuǎn)動(dòng)空心盤的內(nèi)底部，每個(gè)所述加壓槽的內(nèi)頂部均連豎管，多個(gè)所述豎管的上端均與轉(zhuǎn)動(dòng)空心盤的下端接觸，且滑動(dòng)連接。

10、優(yōu)選地，所述間歇性轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括多個(gè)分別開設(shè)在第一柱狀槽的內(nèi)底部的排氣通道，每個(gè)所述第一柱狀槽的內(nèi)底部均安裝有氣體流速傳感器，所述矩形空心盒內(nèi)設(shè)置有可左右滑動(dòng)的磁性滑板，所述矩形空心盒的右側(cè)內(nèi)壁上固定連接有電磁鐵，所述電磁鐵的左側(cè)與磁性滑板通過彈簧電性連接，所述磁性滑板的左側(cè)固定連接有齒條，所述轉(zhuǎn)動(dòng)管的外側(cè)設(shè)置有齒輪，所述齒輪與齒條嚙合，所述齒輪與轉(zhuǎn)動(dòng)管通過單向軸承連接，多個(gè)所述氣體流速傳感器均與電磁鐵配合。

11、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：

12、1、通過注氣機(jī)構(gòu)的使用，會(huì)不斷的注入二氧化碳，設(shè)置有壓力表，為現(xiàn)有數(shù)字壓力表，具有峰值保持功能，當(dāng)這個(gè)功能被激活時(shí)，壓力表會(huì)記錄并顯示自上次復(fù)位以來所測(cè)量的最高壓力值，從而方便記錄突破實(shí)驗(yàn)的最大壓力，方便了應(yīng)力的計(jì)算。

13、2、設(shè)置有溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的使用，可模擬高溫高壓環(huán)境、常溫高壓環(huán)境和低溫高壓環(huán)境下的突破檢測(cè)。

14、3、通過水體的使用，配合二氧化碳的加壓，可模擬高溫高壓環(huán)境、常溫高壓環(huán)境和低溫高壓環(huán)境的酸性條件下的突破檢測(cè)，更符合實(shí)際的環(huán)境。

15、4、設(shè)置有氣體流量傳感器、電磁鐵、齒條、齒輪和單向軸承等結(jié)構(gòu)，可讓模擬實(shí)驗(yàn)依次自動(dòng)完成，無需工作人員單獨(dú)控制，極大的方便了實(shí)際的操作。

16、綜上所述，該實(shí)驗(yàn)裝置在使用的過程中，整體采用自動(dòng)化操作，無需工作人員多次操作，另外可模擬高溫高壓、高溫高壓高酸、常溫高壓、常溫高壓高酸、低溫高壓以及低溫高壓高酸環(huán)境下的二氧化碳蓋層突破，符合實(shí)際的使用環(huán)境，讓實(shí)際的數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確。

技術(shù)特征：

1.一種二氧化碳蓋層應(yīng)力及突破實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳蓋層應(yīng)力及突破實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述移動(dòng)柱（5）的外側(cè)設(shè)置有環(huán)形管（7），所述移動(dòng)柱（5）的側(cè)壁上安裝有真空泵（6），所述真空泵（6）的進(jìn)氣端與環(huán)形管（7）內(nèi)部連通，所述環(huán)形管（7）通過多個(gè)連通管（8）?與多個(gè)加壓槽（30）連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種二氧化碳蓋層應(yīng)力及突破實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，每個(gè)所述連通管（8）內(nèi)部均安裝有電磁閥，多個(gè)所述電磁閥均與真空泵（6）電性連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳蓋層應(yīng)力及突破實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述注氣機(jī)構(gòu)包括固定連接在底板（1）上端的矩形塊（14），所述矩形塊（14）的上端開設(shè)有第二柱狀槽，所述矩形塊（14）的右側(cè)安裝有第二l狀安裝架（15），所述第二l狀安裝架（15）上安裝有電機(jī)（17），所述電機(jī)（17）的輸出軸固定連接有轉(zhuǎn)動(dòng)盤（23），所述第二柱狀槽內(nèi)設(shè)置有可上下滑動(dòng)的第一活塞板（24），所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤（23）的左側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接條（27），所述連接條（27）的另一端與第一活塞板（24）上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二柱狀槽的內(nèi)底連通有進(jìn)氣管（26），所述第二柱狀槽的內(nèi)底部連通有注入管（13），每個(gè)所述注入管（13）和進(jìn)氣管（26）內(nèi)部均安裝有單向閥。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種二氧化碳蓋層應(yīng)力及突破實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括固定連接在移動(dòng)柱（5）上端的第一l狀安裝架（9），所述第一l狀安裝架（9）的水平部貫穿設(shè)置有豎直連接管（11），所述豎直連接管（11）與第一l狀安裝架（9）的水平部固定連接，所述移動(dòng)柱（5）的上方設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)空心盤（10），所述轉(zhuǎn)動(dòng)空心盤（10）內(nèi)填充有導(dǎo)溫油，所述移動(dòng)柱（5）的上端固定連接有矩形空心盒（36），所述矩形空心盒（36）的內(nèi)頂部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)管（40），所述轉(zhuǎn)動(dòng)管（40）的上端貫穿矩形空心盒（36）的內(nèi)頂部，并與轉(zhuǎn)動(dòng)空心盤（10）的下端固定連接，所述轉(zhuǎn)動(dòng)管（40）的上端延伸至矩形空心盒（36）內(nèi)部。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種二氧化碳蓋層應(yīng)力及突破實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述矩形塊（14）的上端對(duì)稱固定連接有兩個(gè)矩形條（22），兩個(gè)所述矩形條（22）的上端共同固定連接有活塞筒（16），所述活塞筒（16）內(nèi)設(shè)置有可上下滑動(dòng)的第二活塞板（25），所述第二活塞板（25）的下端對(duì)稱固定連接有兩個(gè)固定桿，兩個(gè)所述固定桿的下端均與第一活塞板（24）的上端固定連接，所述活塞筒（16）的內(nèi)頂部空間通過進(jìn)氣口（19）與外界連通，所述活塞筒（16）的內(nèi)頂部空間連通排氣管（20），所述進(jìn)氣口（19）和排氣管（20）內(nèi)部均安裝有單向閥，所述排氣管（20）的另一端延伸至矩形空心盒（36）內(nèi)底部，并與轉(zhuǎn)動(dòng)管（40）的下端通過第二旋轉(zhuǎn)接頭（38）連通，所述活塞筒（16）的左右兩側(cè)內(nèi)壁上均安裝有半導(dǎo)體制冷件（18），兩個(gè)所述半導(dǎo)體制冷件（18）的制冷端均延伸至活塞筒（16）內(nèi)部。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種二氧化碳蓋層應(yīng)力及突破實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述注入管（13）的另一端與豎直連接管（11）的上端連通，所述轉(zhuǎn)動(dòng)空心盤（10）內(nèi)部安裝有蛇形管（33），所述蛇形管（33）的進(jìn)氣端貫穿轉(zhuǎn)動(dòng)空心盤（10）的內(nèi)頂部，并通過第一旋轉(zhuǎn)接頭（12）與豎直連接管（11）的下端連通，所述蛇形管（33）的下端貫穿轉(zhuǎn)動(dòng)空心盤（10）的內(nèi)底部，每個(gè)所述加壓槽（30）的內(nèi)頂部均連豎管（35），多個(gè)所述豎管（35）的上端均與轉(zhuǎn)動(dòng)空心盤（10）的下端接觸，且滑動(dòng)連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種二氧化碳蓋層應(yīng)力及突破實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述間歇性轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括多個(gè)分別開設(shè)在第一柱狀槽（21）的內(nèi)底部的排氣通道（31），每個(gè)所述第一柱狀槽（21）的內(nèi)底部均安裝有氣體流速傳感器（32），所述矩形空心盒（36）內(nèi)設(shè)置有可左右滑動(dòng)的磁性滑板（43），所述矩形空心盒（36）的右側(cè)內(nèi)壁上固定連接有電磁鐵（41），所述電磁鐵（41）的左側(cè)與磁性滑板（43）通過彈簧（42）電性連接，所述磁性滑板（43）的左側(cè)固定連接有齒條（37），所述轉(zhuǎn)動(dòng)管（40）的外側(cè)設(shè)置有齒輪（39），所述齒輪（39）與齒條（37）嚙合，所述齒輪（39）與轉(zhuǎn)動(dòng)管（40）通過單向軸承連接，多個(gè)所述氣體流速傳感器（32）均與電磁鐵（41）配合。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種二氧化碳蓋層應(yīng)力及突破實(shí)驗(yàn)裝置，包括底板，所述底板的上端固定連接有放置盤，所述底板的上端對(duì)稱固定連接有兩個(gè)液壓伸縮桿，所述放置盤的上方設(shè)置有移動(dòng)柱，所述移動(dòng)柱的前后側(cè)均固定連接有連接塊，兩個(gè)所述液壓伸縮桿的伸縮端均與連接塊的下端固定連接，所述放置盤的上端開設(shè)有六個(gè)第一柱狀槽，所述移動(dòng)柱的下端開設(shè)有六個(gè)加壓槽，每個(gè)所述加壓槽與其對(duì)應(yīng)的第一柱狀槽配合；每個(gè)所述加壓槽的內(nèi)頂部空間均通過加水口與外界連通，所述移動(dòng)柱的外側(cè)壁上安裝有多個(gè)壓力表。該實(shí)驗(yàn)裝置在具體的使用過程中，可模擬實(shí)際的不同存儲(chǔ)環(huán)境，從而讓整體的檢測(cè)效果更為準(zhǔn)確，方便蓋層的實(shí)際選擇與使用。

技術(shù)研發(fā)人員：翁建東,許小林,夏留榮,裴岸杰,劉海軍,王鳳玲,劉海峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南通華興石油儀器有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6