技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于巖體滲流與跨尺度多相流驅(qū)替-彌散-捕獲技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于巖體裂隙三相流驅(qū)替彌散捕獲研究的裝置及試驗方法。

背景技術(shù)：

巖石裂（孔）隙中多相流運動力學(xué)特征的研究對頁巖油（氣）開采、CO₂地質(zhì)封存及地下水污染物運移等領(lǐng)域都具有非常重要的意義。開展巖體裂隙尺度多相流驅(qū)替-彌散—捕獲的室內(nèi)試驗對揭示動態(tài)運動機(jī)理起著至關(guān)重要的作用。然而，由于巖石自身特性及目前試驗手段的自封閉性，往往只能控制進(jìn)出口的邊界條件，得到很局限的試驗數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能揭示多相流體流態(tài)特征的控制因素及運動機(jī)理。實時地、可視化地研究流體在裂（孔）隙中分布特征、動力特征等關(guān)鍵技術(shù)難題亟待解決。目前國內(nèi)尚未具備在可視化的巖體裂隙中研究多相流驅(qū)替-彌散-捕獲過程的光學(xué)與力學(xué)測量裝置和試驗方法。本發(fā)明采用可視化的巖石裂隙開展多相流驅(qū)替-彌散-捕獲光學(xué)與力學(xué)測量試驗，能夠克服傳統(tǒng)試驗不可視的弊端，可以動態(tài)捕捉各相流體的運動特征并記錄過程的力學(xué)實驗數(shù)據(jù)，同時試驗可重復(fù)性高，保證了試驗揭示現(xiàn)象的真實可靠。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種可視化巖體裂隙三相流驅(qū)替-彌散-捕獲過程的光學(xué)與力學(xué)測量裝置，并給出了該裝置的試驗方法，其主要解決現(xiàn)有技術(shù)中無法直接觀測多相流體在裂隙內(nèi)部的流態(tài)及相捕獲過程的問題。該發(fā)明主要包含以下幾個內(nèi)容：

一、針對目前試驗中進(jìn)出口端邊界條件難以精確控制的問題，設(shè)計出帶有一定坡度的排氣、排液裝置，整個換液室內(nèi)壁采用表面改性劑處理，使其對液相具有超低濕潤性的特征，保證了每次進(jìn)口端驅(qū)替相均為純凈、單一相液體，出口端的液體能及時、完全排除；特別的，在尾部出口端增加了穩(wěn)定壓力閥，可以根據(jù)試驗要求保持尾部的壓力恒定。

二、針對可視化的透明裂隙，本發(fā)明提供了一套可行的圍壓裝置。該裝置通過改變螺母在高強(qiáng)、高精度螺栓上的進(jìn)尺，作用于高剛度透明板為復(fù)制裂隙提供圍壓環(huán)境，壓力傳感器實時采集壓力值并用于圍壓控制。

三、針對上文所提到可視化巖石裂隙過流裝置，本發(fā)明設(shè)計了一套相應(yīng)的控制和測量系統(tǒng)。主要包括流體控制系統(tǒng)、光學(xué)與力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以對裂隙流體進(jìn)行實時觀察和監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析處理。

綜上所述，本發(fā)明采用技術(shù)方案是：

一種用于巖體裂隙三相流驅(qū)替彌散捕獲研究的裝置，包括流體控制系統(tǒng)、光學(xué)與力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)、可視化巖體裂隙過流系統(tǒng)，以及數(shù)據(jù)采集分析處理系統(tǒng)，所述可視化巖體裂隙過流系統(tǒng)包括進(jìn)口端換液室、試樣壓力控制裝置、以及出口端換液室，所述試樣壓力控制裝置包括透明剛性板、高強(qiáng)度螺栓、以及由裂隙上盤和裂隙下盤組成的巖體裂隙透明復(fù)制品試樣，所述裂隙上盤和裂隙下盤上下蓋合置于兩塊透明剛性板之間并通過高強(qiáng)度螺栓固定壓緊，高強(qiáng)度螺栓與上部的透明剛性板之間設(shè)有圍壓傳感器，所述巖體裂隙透明復(fù)制品試樣兩側(cè)面通過側(cè)壓板將裂隙側(cè)面密封，其前后兩端分別與進(jìn)口端換液室和出口端換液室密封相連，所述進(jìn)口端換液室頂部和底部分別設(shè)有通氣快開閥和廢液回收閥，所述出口端換液室頂部和底部分別設(shè)有壓力恒定閥和尾液回收閥；

所述流體控制系統(tǒng)包括三路流體源裝置，所述每一路流體源裝置均由流體源、進(jìn)樣注射泵和出樣管道通過多通閥相連組成，通過多通閥換向可實現(xiàn)流體源先被進(jìn)樣注射泵吸入然后通過出樣管道送出，所述三路流體源裝置的出樣管道通過兩個三通接頭并聯(lián)后通過進(jìn)樣管道與進(jìn)口端換液室底部相連，所述進(jìn)樣管道上設(shè)有流體壓力傳感器；

所述光學(xué)與力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)用于監(jiān)測可視化巖體裂隙過流系統(tǒng)的光學(xué)和力學(xué)性能，所述數(shù)據(jù)采集分析處理系統(tǒng)為計算機(jī)用于處理分析光學(xué)與力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的數(shù)據(jù)。

作為改進(jìn)，所述光學(xué)與力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)包括CCD高速相機(jī)、平衡支架、試驗工作臺和平板光源，所述平板光源置于試驗工作臺上，可視化巖體裂隙過流系統(tǒng)的巖體裂隙透明復(fù)制品試樣置于平板光源上，CCD高速相機(jī)設(shè)于可視化巖體裂隙過流系統(tǒng)上方且通過平衡支架固定在試驗工作臺一側(cè)。

作為改進(jìn)，所述試驗工作臺上設(shè)有水平儀，試驗工作臺底部設(shè)有多個可調(diào)整其水平度的腳支座。

作為改進(jìn)，所述進(jìn)口端換液室和出口端換液室內(nèi)表面均通過表面活性劑改性處理，在其表面產(chǎn)生對液相超低濕潤性涂層。

一種利用上述裝置進(jìn)行巖體裂隙三相流驅(qū)替彌散捕獲研究的試驗方法，包括以下步驟：

步驟1，按照現(xiàn)有技術(shù)方法制作巖體裂隙透明復(fù)制品試樣，該試樣包括裂隙上盤和裂隙下盤，將裂隙上盤和裂隙下盤對整后按照上述裝置組裝試樣壓力控制裝置，并連接安裝好流體控制系統(tǒng)、光學(xué)與力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)、可視化巖體裂隙過流系統(tǒng)，以及數(shù)據(jù)采集分析處理系統(tǒng)；

步驟2，流體控制系統(tǒng)進(jìn)樣，三路流體源裝置分別裝入如下液相流體：

第一路，使用蒸餾水與食用色素混合調(diào)配成第一入侵相流體，混合均勻后裝入第一流體源內(nèi)，通過切換多通閥將第一入侵相流體吸入第一進(jìn)樣注射泵；

第二路，使用二氯乙烷與油性色素按照混合調(diào)配成第二入侵相流體，混合均勻后裝入第二流體源內(nèi)，通過切換多通閥將第二入侵相流體吸入第二進(jìn)樣注射泵；

第三路，將透明硅油作為被驅(qū)替相流體裝入第三流體源，通過切換多通閥將被驅(qū)替相流體吸入第三進(jìn)樣注射泵；

步驟3，施加圍壓，上述準(zhǔn)備就緒后，通過高強(qiáng)度螺栓對兩塊透明剛性板之間的巖體裂隙透明復(fù)制品試樣加壓至預(yù)定值，并通過圍壓傳感器實時采集；

步驟4，裂隙飽和，將被驅(qū)替相流體通過第三路流體源裝置注入并充滿巖體裂隙透明復(fù)制品試樣的裂隙；

步驟5，不混溶驅(qū)替過程，通過第一路流體源裝置將第一入侵相流體以恒定壓力或速度注入裂隙，開始不混溶驅(qū)替，并同時打開光學(xué)與力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集分析處理系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)；

步驟6，驅(qū)替彌散過程，步驟5結(jié)束后，通過第二路流體源裝置將第二入侵相流體以恒定壓力或速度注入裂隙，開始驅(qū)替彌散過程，并同時打開光學(xué)與力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集分析處理系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)；

步驟7，卸壓拆樣，關(guān)閉所有閥門及泵源，擰開高強(qiáng)度螺栓取下巖體裂隙透明復(fù)制品試樣，使用洗滌劑清洗試驗管路并晾干，廢液集中回收處理，試驗完畢。

作為改進(jìn)，所述步驟2中，所述蒸餾水與食用色素、以及二氯乙烷與油性色素的混合比例均為800:1-1400:1質(zhì)量比。

作為改進(jìn)，所述步驟4中，被驅(qū)替相流體具體充滿裂隙的過程為：

打開通氣快開閥同時關(guān)閉廢液回收閥，使進(jìn)口端換液室與大氣相通，切換第三路流體源裝置的多通閥，通過第三進(jìn)樣注射泵將被驅(qū)替相流體以恒定的、低流速注入進(jìn)口端換液室，當(dāng)進(jìn)口端換液室充滿被驅(qū)替相流體時，關(guān)閉通氣快開閥，此時被驅(qū)替相流體在第三進(jìn)樣注射泵提供的壓力下壓入并逐漸充滿裂隙，裂隙飽和過程結(jié)束后停止第三進(jìn)樣注射泵工作，依次開啟通氣快開閥和廢液回收閥，依靠重力將進(jìn)口端換液室中的被驅(qū)替相流體排干凈，整個過程保證壓力恒定閥及尾液回收閥均保持開啟對大氣狀態(tài)。

作為改進(jìn)，所述步驟5中，所述第一入侵相流體注入裂隙內(nèi)不混溶驅(qū)替過程具體為：切換第一路流體源裝置的多通閥，通過第一進(jìn)樣注射泵將第一入侵相流體以恒定的、低流速注入進(jìn)口端換液室，待廢液回收閥出口有第一入侵相流體流出時將其關(guān)閉，當(dāng)進(jìn)口端換液室充滿第一入侵相流體時，依次關(guān)閉第一進(jìn)樣注射泵及通氣快開閥，此時打開平板光源、CCD高速相機(jī)及流體壓力傳感器，按照試驗設(shè)計設(shè)定第一入侵相流體流速，打開第一進(jìn)樣注射泵注入裂隙，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同步開啟工作，直至裂隙中被驅(qū)替相流體飽和度穩(wěn)定不再變化，關(guān)閉第一進(jìn)樣注射泵，打開通氣快開閥及廢液回收閥，排干凈進(jìn)口端換液室中的第一驅(qū)替相液體，再將壓力恒定閥打開對大氣，維持進(jìn)出口端壓力平衡至兩相液體的形態(tài)不再發(fā)生改變，然后關(guān)閉光學(xué)與力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)不混溶驅(qū)替過程結(jié)束。

作為改進(jìn)，所述第二入侵流體注入裂隙內(nèi)驅(qū)替彌散過程具體為：

切換第二路流體源裝置的多通閥，通過第二進(jìn)樣注射泵將第二入侵流體通過進(jìn)料管道以恒定的、低流速注入進(jìn)口端換液室，待廢液回收閥出口有第二入侵相流體流出時將其關(guān)閉，當(dāng)進(jìn)口端換液室充滿第二入侵相流體時，依次關(guān)閉第二進(jìn)樣注射泵和通氣快開閥，此時打開平板光源、CCD高速相機(jī)及流體壓力傳感器，按照試驗設(shè)計設(shè)定第一入侵相流體流速，打開第二進(jìn)樣注射泵注入裂隙，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同步開啟工作，直至裂隙中驅(qū)替彌散三相飽和度穩(wěn)定不再變化，關(guān)閉第二進(jìn)樣注射泵，然后關(guān)閉光學(xué)與力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)不混溶驅(qū)替過程結(jié)束。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明可完成巖體裂隙三相流驅(qū)替/彌散/捕獲過程的光學(xué)與力學(xué)的可視化觀測及測量的全過程分析，試驗裝置成本低，可重復(fù)性高，測量過程操作簡單直接，顯示結(jié)果直觀清晰。

附圖說明

附圖1為可視化巖體裂隙三相流驅(qū)替-彌散-捕獲過程的光學(xué)與力學(xué)測量裝置示意圖。

附圖2為可視化巖體裂隙過流裝置側(cè)視示意圖。

附圖3為可視化巖體裂隙過流裝置俯視示意圖。

附圖4為可視化巖體裂隙過流裝置進(jìn)出口換液室正視示意圖。

附圖5為流體控制系統(tǒng)管路示意圖。

附圖中：1-第一進(jìn)樣注射泵，2-第一多通閥，3-第一流體源，4-第二進(jìn)樣注射泵，5-第二多通閥，6-第二流體源，7-第三進(jìn)樣注射泵，8-第三多通閥，9-第三流體源，10- 三通接頭一，11-三通接頭二，12-三通接頭三，13-廢液回收閥，14-流體壓力傳感器，15-進(jìn)口端換液室，16-通氣快開閥，17-溫度計，18-圍壓傳感器，19-高強(qiáng)度螺栓，20-螺母，21-橡膠墊圈，22-耦合墊圈，23-裂隙上盤，24-裂隙下盤，25-透明剛性板，26裂隙，27-側(cè)壓板，28-壓力恒定閥，29-出口端換液室，30-尾液回收閥，31-水平儀，32-腳支座，33-試驗工作臺，34-平板光源，35、36-回收容器，37-平衡支架，38-CCD高速相機(jī)，39-計算機(jī)。

具體實施方式

本發(fā)明的具體實施方式如下：

如圖1和圖2所示，一種用于巖體裂隙三相流驅(qū)替彌散捕獲研究的裝置，包括流體控制系統(tǒng)、光學(xué)與力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)、可視化巖體裂隙過流系統(tǒng)，以及數(shù)據(jù)采集分析處理系統(tǒng)，所述可視化巖體裂隙過流系統(tǒng)包括進(jìn)口端換液室15、試樣壓力控制裝置、以及出口端換液室29，所述試樣壓力控制裝置包括透明剛性板25、高強(qiáng)度螺栓19、以及由裂隙上盤23和裂隙下盤24組成的巖體裂隙透明復(fù)制品試樣，所述裂隙上盤23和裂隙下盤24上下蓋合置于兩塊透明剛性板25之間并通過高強(qiáng)度螺栓19固定壓緊，裂隙上盤23和裂隙下盤24之間組成了可供流體通過的裂隙26，高強(qiáng)度螺栓19的螺母20與上部的透明剛性板25之間依次設(shè)有橡膠墊圈21、圍壓傳感器18、以及耦合墊圈22，所述巖體裂隙透明復(fù)制品試樣兩側(cè)面通過側(cè)壓板27用黏膠方式將裂隙26側(cè)面密封，其前后兩端分別與進(jìn)口端換液室15和出口端換液室29通過黏膠密封相連，所述進(jìn)口端換液室15頂部和底部分別設(shè)有通氣快開閥16和廢液回收閥13，所述出口端換液室29頂部和底部分別設(shè)有壓力恒定閥28和尾液回收閥30，廢液回收閥13下方設(shè)有回收容器36，尾液回收閥30下方分別設(shè)有回收容器35。所述進(jìn)口端換液室15設(shè)有溫度計17，因為流體性質(zhì)受溫度影響很大，所以每次實驗前調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度到試驗恒溫后開始試驗并檢測試驗過程中流體溫度的變化。

可視化巖體裂隙過流系統(tǒng)，該系統(tǒng)為整套裝置的核心部分，利用透明材料復(fù)制出巖體的裂隙26形貌特征。將復(fù)制好的裂隙上盤23和裂隙下盤24緊扣并通過高強(qiáng)度螺栓19豎向固定、防水膠側(cè)向密封。精心設(shè)計合理的流體進(jìn)出口端的換液室，保證了試驗數(shù)據(jù)的可靠性。

（1）該裂隙模擬裝置的關(guān)鍵是使用硅橡膠和水晶硬膠制作高仿真高透明度的裂隙復(fù)制品。

（2）為保證裂隙26開度滿足試驗要求（小于0.5mm），在制作的裂隙樣品上下表面分別加一塊透明有機(jī)玻璃壓板，用高強(qiáng)度螺栓19固定。在透明有機(jī)玻璃壓板與裂隙樣品間放置一塊尺寸略小與復(fù)制巖樣尺寸的過度片，用以減小透明有機(jī)玻璃壓板的彎曲變化對裂隙26開度的直接作用，保證裂隙26開度方向變形的均勻性。

（3）裂隙進(jìn)出水端結(jié)構(gòu)主要組成由進(jìn)水口出水口和測壓管組成。設(shè)計進(jìn)水口數(shù)量以及設(shè)計進(jìn)水口直徑通過等效水力隙寬估算確定，可以滿足上游水位穩(wěn)定均勻、裂隙流量控制的要求；設(shè)計出水口數(shù)量依據(jù)設(shè)計流量大于上游施加最大流量確定。進(jìn)水口數(shù)量和直徑可隨實驗要求變化。出口端設(shè)置通氣管，保證出流平穩(wěn)順暢。

所述流體控制系統(tǒng)包括三路流體源裝置，所述每一路流體源裝置均由流體源、進(jìn)樣注射泵和出樣管道均通過多通閥相連組成，通過多通閥換向可實現(xiàn)流體源先被進(jìn)樣注射泵吸入然后通過出樣管道送出，所述三路流體源裝置的出樣管道通過兩個三通接頭并聯(lián)后通過進(jìn)樣管道與進(jìn)口端換液室15底部相連，所述進(jìn)樣管道上通過三通連接流體壓力傳感器14。

流體控制系統(tǒng)包含三臺高精度微流體進(jìn)樣注射泵，可以通過控制流量提供連續(xù)流體，送樣速率為10^-3 ml/min ~ 100 ml/min; 管路采用內(nèi)徑為1/16的透明管作為回路，管路通過多通閥及三通接頭實現(xiàn)流體路徑的切換。

所述光學(xué)與力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)用于監(jiān)測可視化巖體裂隙過流系統(tǒng)的光學(xué)和力學(xué)性能，所述數(shù)據(jù)采集分析處理系統(tǒng)為計算機(jī)39用于處理分析光學(xué)與力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的數(shù)據(jù)。

所述光學(xué)與力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)包括CCD高速相機(jī)38、平衡支架37、試驗工作臺33和平板光源34，所述平板光源34置于試驗工作臺33上，可視化巖體裂隙過流系統(tǒng)的巖體裂隙透明復(fù)制品試樣置于平板光源34上，CCD高速相機(jī)38設(shè)于可視化巖體裂隙過流系統(tǒng)上方且通過平衡支架37固定在試驗工作臺33一側(cè)，所述平板光源34為LED平板光源。

光學(xué)與力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)主要包括高性能計算機(jī)39及自編程序，可以實時保存影像數(shù)據(jù)、可視化裂隙進(jìn)口端的壓力值及裂隙26的圍壓環(huán)境壓力值，通過自編程序可以完成影像數(shù)據(jù)的后處理，實現(xiàn)現(xiàn)象—數(shù)據(jù)—模型—機(jī)理的成套分析。

所述試驗工作臺33上設(shè)有水平儀31，試驗工作臺33底部設(shè)有多個可調(diào)整其水平度的腳支座32。

所述進(jìn)口端換液室15和出口端換液室29內(nèi)表面均通過表面活性劑改性處理，在其表面產(chǎn)生對液相超低濕潤性涂層。

一種利用上述裝置進(jìn)行巖體裂隙三相流驅(qū)替彌散捕獲研究的試驗方法，包括以下步驟：

步驟1，制作巖體裂隙透明復(fù)制品試樣，使用點荷載法劈裂結(jié)晶巖獲取原始粗糙裂隙上下盤并采用透明樹脂鑄模形成透明裂隙26的裂隙上盤23和裂隙下盤24，裂隙上盤23和裂隙下盤24對整后側(cè)面用側(cè)壓板27黏膠密封，裂隙26前后的進(jìn)、出口端分別與進(jìn)口端換液室15和出口端換液室29通過黏膠密封相連，待黏膠達(dá)到強(qiáng)度后，用透明剛性板25夾住裂隙上盤23和裂隙下盤24，將高強(qiáng)度螺栓19貫入透明剛性板25的螺栓孔，再依次套上耦合墊圈22、圍壓傳感器18、橡膠墊圈21并用螺母20固定壓緊。

步驟2，流體控制系統(tǒng)進(jìn)樣。使用蒸餾水與食用色素按照1000:1的質(zhì)量比調(diào)配成第一入侵相流體，混合均勻后裝入第一流體源3，切換第一多通閥2至AC回路將第一入侵相流體吸入第一進(jìn)樣注射泵1；

使用二氯乙烷與油性色素按照10000:1的質(zhì)量比調(diào)配成第二入侵相流體，混合均勻后裝入第二流體源6，切換第二多通閥5至AC回路將第二入侵相流體吸入第二進(jìn)樣注射泵4；

將透明硅油作為被驅(qū)替相流體裝入第三流體源9，切換第三多通閥8至AC回路將被驅(qū)替相流體吸入第三進(jìn)樣注射泵7；

步驟3，施加圍壓。上述準(zhǔn)備就緒后，調(diào)節(jié)腳支座32使水平儀31氣泡居中，通過高強(qiáng)度螺栓19的進(jìn)尺施加圍壓至預(yù)定值，并通過圍壓傳感器18實時采集。

步驟4，裂隙26飽和，打開通氣快開閥16同時關(guān)閉廢液回收閥13，使進(jìn)口端換液室15與大氣相通，切換第三路流體源裝置的第三多通閥8至AB回路，通過第三進(jìn)樣注射泵7將被驅(qū)替相流體以恒定的、低流速注入進(jìn)口端換液室15，當(dāng)進(jìn)口端換液室15充滿被驅(qū)替相流體時，關(guān)閉通氣快開閥16，此時被驅(qū)替相流體在第三進(jìn)樣注射泵7提供的壓力下壓入并逐漸充滿裂隙26，裂隙26飽和過程結(jié)束后停止第三進(jìn)樣注射泵7工作，依次開啟通氣快開閥16和廢液回收閥13，依靠重力將進(jìn)口端換液室15中的被驅(qū)替相流體排干凈，整個過程保證壓力恒定閥28及尾液回收閥30均保持開啟對大氣狀態(tài)。

步驟5，不混溶驅(qū)替過程，切換第一多通閥2，通過第一進(jìn)樣注射泵1將第一入侵相流體以恒定的、低流速注入進(jìn)口端換液室15，待廢液回收閥13出口有第一入侵相流體流出時將其關(guān)閉，當(dāng)進(jìn)口端換液室15充滿第一入侵相流體時，依次關(guān)閉第一進(jìn)樣注射泵1及通氣快開閥16，此時打開平板光源34、CCD高速相機(jī)38及流體壓力傳感器14，按照試驗設(shè)計設(shè)定第一入侵相流體流速，打開第一進(jìn)樣注射泵1注入裂隙26，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同步開啟工作，直至裂隙26中被驅(qū)替相流體飽和度穩(wěn)定不再變化，關(guān)閉第一進(jìn)樣注射泵1，打開通氣快開閥16及廢液回收閥13，排干凈進(jìn)口端換液室15中的第一驅(qū)替相液體，再將壓力恒定閥28打開對大氣，維持進(jìn)出口端壓力平衡至兩相液體的形態(tài)不再發(fā)生改變，然后關(guān)閉光學(xué)與力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)并保存數(shù)據(jù)，不混溶驅(qū)替過程結(jié)束。

步驟6，驅(qū)替彌散過程，切換第二多通閥5，通過第二進(jìn)樣注射泵4將第二入侵流體通過進(jìn)樣管道以恒定的、低流速注入進(jìn)口端換液室15，待廢液回收閥13出口有第二入侵相流體流出時將其關(guān)閉，當(dāng)進(jìn)口端換液室15充滿第二入侵相流體時，依次關(guān)閉第二進(jìn)樣注射泵4和通氣快開閥16，此時打開平板光源34、CCD高速相機(jī)38及流體壓力傳感器14，按照試驗設(shè)計設(shè)定第一入侵相流體流速，打開第二進(jìn)樣注射泵4注入裂隙26，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同步開啟工作，直至裂隙26中驅(qū)替彌散三相飽和度穩(wěn)定不再變化，關(guān)閉第二進(jìn)樣注射泵4，然后關(guān)閉光學(xué)與力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)并保存數(shù)據(jù)，不混溶驅(qū)替過程結(jié)束。

步驟7，卸壓拆樣，關(guān)閉所有閥門及泵源，擰開高強(qiáng)度螺栓19取下巖體裂隙透明復(fù)制品試樣，使用洗滌劑清洗試驗管路并晾干，廢液集中回收處理，試驗完畢。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。