ما هي الوظائف الأساسية لحامل العينة والمضخة اليدوية عالية الضغط؟ محاكاة الإجهاد الرئيسية للاختبارات المعملية

يعمل حامل العينة والمضخة اليدوية عالية الضغط كنظام موحد لمحاكاة ظروف الاحتواء في باطن الأرض. يثبت حامل العينة عينة الصخر ماديًا، بينما تقوم المضخة اليدوية عالية الضغط بحقن الزيت في الحامل لتوليد ضغط الاحتواء. يحاكي هذا الإعداد إجهاد التكوين الجيولوجي، مما يجبر سوائل التجربة على التدفق حصريًا عبر الشقوق الداخلية للصخر بدلاً من تجاوزها.

الفكرة الرئيسية: الهدف الأساسي لهذه المكونات هو العزل والمحاكاة. من خلال تطبيق ضغط خارجي يحاكي إجهاد تكوينات الصخور العميقة، فإنها تمنع تسرب السوائل حول العينة، مما يضمن أن بيانات النفاذية تعكس السلوك الفعلي للشقوق.

دور حامل عينة الصخر

تثبيت العينة

الوظيفة الأساسية لحامل العينة هي تثبيت عينة الجرانيت المتشققة صناعيًا في مكانها. إنه يعمل كوعاء احتواء مادي للتجربة.

إنشاء بيئة محكمة الإغلاق

من خلال حمل العينة بإحكام، يوفر حامل العينة غرفة يمكن تطبيق الضغط عليها بشكل موحد. هذه هي الخطوة الأولى في تحويل عينة صخرية سائبة إلى موضوع تجريبي صالح.

دور المضخة اليدوية عالية الضغط

تطبيق ضغط الاحتواء

تختلف المضخة اليدوية عالية الضغط عن المضخات المستخدمة لحقن السوائل الكيميائية. وظيفتها المحددة هي حقن الزيت في حجرة حامل العينة المحيطة بعينة الصخر.

محاكاة إجهاد التكوين

يؤدي حقن الزيت هذا إلى إنشاء ضغط الاحتواء - وهي قوة خارجية تضغط على عينة الصخر من جميع الجوانب. هذا يحاكي بفعالية الوزن والإجهاد الهائلين اللذين تتعرض لهما الصخور العميقة في بيئتها الطبيعية تحت السطح.

لماذا هذا التفاعل حاسم

منع تجاوز السوائل

بدون ضغط احتواء كافٍ، سيختار سائل التجربة (مثل الماء أو المحفزات الكيميائية) مسار المقاومة الأقل. هذا يعني عادةً التسرب حول جوانب العينة بدلاً من التدفق عبر الصخر نفسه.

ضمان سلامة البيانات

باستخدام المضخة اليدوية لتطبيق الإجهاد، يجبر النظام السائل على التدفق فقط عبر الشقوق المحددة مسبقًا. هذا يضمن أن نتائج اختبار النفاذية الناتجة أصلية ودقيقة لهيكل الصخر الداخلي.

التمييز بين أنواع المضخات

الاحتواء مقابل الحقن

من الأهمية بمكان عدم الخلط بين المضخة اليدوية عالية الضغط ومضخات التدفق الثابت عالي الدقة المذكورة في الإعدادات المتقدمة.

وظائف محددة

توفر المضخة اليدوية الضغط الخارجي الثابت (ضغط الاحتواء) لتثبيت الصخر. وعلى العكس من ذلك، توفر المضخات الدقيقة التدفق الديناميكي للسوائل (الحقن) المستخدم لحساب النفاذية عبر قانون دارسي.

اتخاذ القرار الصحيح لهدفك

لضمان نتائج تجريبية صالحة، يجب عليك التأكد من استخدام كلا المكونين لغرضهما المحدد.

• إذا كان تركيزك الأساسي هو دقة البيانات: تأكد من أن المضخة اليدوية تطبق ضغط احتواء كافٍ لمنع تسرب الجدران الجانبية تمامًا، وإلا فإن حسابات النفاذية الخاصة بك ستكون غير صالحة.
• إذا كان تركيزك الأساسي هو المحاكاة الواقعية: اضبط ضغط المضخة اليدوية لمطابقة إجهاد التكوين المحدد للعمق الذي تحاول نمذجته.

يعتمد النجاح في المحاكاة الديناميكية على إعادة إنشاء الإجهاد المادي للخزان بشكل صحيح قبل حقن قطرة واحدة من السائل.

جدول ملخص:

المكون	الوظيفة الأساسية	الدور التجريبي
حامل العينة	احتواء العينة	يثبت عينات الصخور وينشئ بيئة محكمة الإغلاق للاختبار.
المضخة اليدوية عالية الضغط	توليد ضغط الاحتواء	يحقن الزيت لتطبيق إجهاد خارجي، محاكياً ظروف باطن الأرض الجيولوجية.
التفاعل	منع تجاوز السوائل	يجبر السوائل على التدفق عبر الشقوق الداخلية لضمان بيانات نفاذية دقيقة.

ارتقِ بأبحاثك الجيولوجية مع دقة KINTEK

لتحقيق بيانات نفاذية دقيقة ومحاكاة واقعية للتكوينات، تحتاج إلى معدات تعمل تحت الضغط. KINTEK متخصصة في حلول المختبرات المتقدمة، بما في ذلك المكابس الهيدروليكية عالية الأداء، ومفاعلات الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية، وأنظمة السحق والطحن الدقيقة المصممة خصيصًا لأبحاث ميكانيكا الصخور والتحفيز الكيميائي.

سواء كنت تقوم بنمذجة خزانات باطن الأرض أو تحسين سوائل التكسير، فإن مجموعتنا الشاملة من المكونات عالية الضغط والمواد الاستهلاكية تضمن عدم المساس بسلامة بياناتك أبدًا. اتصل بنا اليوم للعثور على النظام المثالي لمختبرك!

المراجع

1. Zhenpeng Cui, Bo Feng. Experimental Study on the Effect and Mechanism of Chemical Stimulation on Deep High-Temperature Granite. DOI: 10.3389/feart.2022.893969

تستند هذه المقالة أيضًا إلى معلومات تقنية من Kintek Solution قاعدة المعرفة .