发明内容

本发明实施例的目的在于提出一种核磁共振真三轴夹持器，通过轴压机构、流体注入机构、信号采集机构相互配合，还原煤岩体原位赋存环境，实现多相多场耦合作用下煤岩体力学与物性演化动态监测，显示多相流体的微观运移规律与分布特征。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种核磁共振真三轴夹持器，包括：

轴压机构设置有轴压加载器I、轴压加载器II、轴压加载器III、轴压加载器IV、轴压加载器V、反力架、轴压加载杆I、轴压加载杆II、轴压加载杆Ⅲ、轴压加载杆Ⅳ、轴压加载杆V、顶杆、I侧通孔、Ⅱ侧通孔、Ⅲ侧通孔、IV侧通孔、V侧通孔、VI侧通孔、Ⅱ侧弓形传导杆、Ⅲ侧弓形传导杆、IV侧弓形传导杆、V侧弓形传导杆、轴压注液通孔、控温环；流体注入机构设置有渗流孔、试件室、试件、橡胶套、增压室、增压孔；信号采集机构设置有线槽、信号捕集体、信号线圈，所述轴压加载器I底端与所述轴压加载杆I连接，所述轴压加载器II底端与所述轴压加载杆II相连接，所述轴压加载器III底端与所述轴压加载杆Ⅲ相连接，所述轴压加载器IV底端与所述轴压加载杆IV相连接，所述轴压加载器V底端与所述轴压加载杆V相连接，所述反力架与所述顶杆相连接，所述轴压注液通孔分别置于所述轴压加载器I、轴压加载器II、轴压加载器III、轴压加载器Ⅳ，轴压加载器V端部，所述控温环置于所述增压室内，所述环压壁内具有用于放置所述信号捕集体的容纳腔体，所述I侧通孔置于所述信号捕集体端部，所述Ⅱ侧通孔置于所述信号捕集体侧壁上下端，所述Ⅲ侧通孔置于所述信号捕集体侧壁上下端，所述IV侧通孔置于所述信号捕集体侧壁上下端，所述V侧通孔置于所述信号捕集体侧壁上下端，所述VI侧通孔置于所述信号捕集体端部，所述轴压加载杆I贯穿所述I侧通孔与所述轴压加载器I、试件连接，所述II侧弓形传导杆绕过所述信号线圈贯穿所述II侧通孔与所述轴压加载杆II、试件连接，所述III侧弓形传导杆绕过所述信号线圈贯穿所述III侧通孔与所述轴压加载杆III、试件连接，所述IV侧弓形传导杆绕过所述信号线圈贯穿所述IV侧通孔与所述轴压加载杆IV、试件连接，所述V侧弓形传导杆绕过所述信号线圈贯穿所述V侧通孔与所述轴压加载杆V、试件连接，所述顶杆贯穿所述VI侧通孔与所述反力架、试件相连接，所述橡胶套置于所述试件外部，所述试件室位于所述信号捕集体内，所述I侧渗流孔贯穿所述轴压加载器I、轴压加载杆I，所述VI侧渗流孔贯穿所述顶杆、反力架，所述增压室位于所述环压壁内，所述增压孔置于所述增压室内，所述信号捕集体位于所述增压室内，所述线槽环绕与所述信号捕集体外壁并置于所述I侧通孔、II侧通孔、III侧通孔、IV侧通孔中间，所述信号线圈置于所述线槽内。

优选地，所述所述线圈置于所述I侧通孔、II侧通孔、III侧通孔、IV侧通孔中间

优选地，所述弓形传导杆绕过所述信号线圈贯穿所述传导孔，一端连接所述加载轴，一端接触所述试件。

本发明还提出了一种核磁共振真三轴夹持器的应用方法，应用上述装置，其包括如下工作步骤：

a、根据原位赋存环境确定所需加载的三轴应力大小、孔隙水压、地层温度以及注入流体种类；

b、连接装置，将标准试样放置在所述试件室中并用所述橡胶套包裹，通过所述轴压加载器I、轴压加载器II、轴压加载器III、轴压加载器IV、轴压加载器V、反力架对试样进行三轴应力加载；

c、根据设置的孔隙水压，通过所述增压孔向所述增压室内注入氟化液，使围压比孔隙压力大，使所述橡胶套紧贴试样，并根据地层温度，通过所述控温环对所述增压室控温；

d、按照设置的注入流速，从所述I侧渗流孔向所述试件室内注入流体；

e、采用所述线槽内的所述信号线圈采集核磁信号，并反演所述试件微观结构，表征流体运移特征。

本发明具有如下优点：

本发明述及的核磁共振真三轴夹持器，具有轴压机构、流体注入机构和信号采集机构，其中通过轴压机构的五个加载器与反力架提供三向应力，弓形传导杆绕过信号线圈接触试件，传导三向应力；通过流体注入机构的渗流孔注入流体，通过信号采集机构的信号捕集体固定信号线圈，实时采集多相多场核磁实验数据，以达到实时监测真三轴加载条件下，流体的微观运移与分布状态的目的，最终探索研究真三轴应力加载条件下，煤岩体内部孔裂隙结构的演化特征以及流体的微观运移规律，为实际工程开发实践提供理论支撑。