[0001] 本发明涉及劈裂实验技术领域，具体是一种流体岩石劈裂注浆温变反应实验系统。

[0002] 当浆液处于压密注浆过程下，继续提高注浆压力到一定范围，浆液会在被注体内产生劈裂通道，大幅提高注浆量，结构面内劈裂扩散受控于浆液黏度时变特征、注浆压力及注浆速率，浆液注入地层初期，浆液混合时间短，尚处于低塑性黏度阶段，注浆压力及注浆速率是浆液劈裂扩散范围的主要控制因素，提高注浆压力或注浆速率均可显著提高浆液扩散范围;而当浆液塑性黏度超过一定范围，黏度在浆液扩散过程中将起到主要控制作用；中国专利公开了一种岩土体注浆方法，其公开号为（CN104612131A），该专利提出，大多类型的浆液具有高温下高流动性的特性，凝胶时间也因温度改变而发生变化，同时利用温度改变调整浆液流动性。通过温度调整浆液粘度十分方便，但是温度变化时，浆液的流动性会受到影响，在实际应用时，如果岩石区处于寒冷地带、受到环境因素影响，导致岩石区起始温度过低，或者岩石的热传导效率较高，此时浆液在注入时，浆液位于缝隙内，由于缝隙狭窄，缝隙内的浆液含量少，此时该处的浆液会快速的与岩石发生温度置换，导致浆液温度大幅度降低，导致黏性发生变化，此时如果采用常规劈裂注入压力，使实际的劈裂注浆效果与预计注浆效果存在偏差。

[0018] 请参考图1，图2，该系统的组成浆液储存模块1，包括原材料储存单元11、定量投放单元12、混合单元13组成，为了避免浆液受到时间影响，导致黏稠度发生变化，造成最终结果不具有参考价值，因此浆液采用实验现配比，进而避免后续的实验由于受到浆液时变造成的测试误差；
浆液加热模块2，主要为了对浆液进行加热，进而改变浆液的初始流动性；
加压注浆模块3，主要为了对浆液施加压力，使浆液具有一定压力后，通过带压浆液将压力施加在缝隙中，使缝隙劈裂；
岩样调温模块4，主要为了对岩样进行温度调节，温度调节的区间符合该岩样在真实环境中该岩样所处深度在不同季节环境下的温度区间，进而在此温度区间内进行实验，更加符合实际应用场景，使获取的参数更加具有参考价值；
热成像模块5在初始阶段主要为了检测经过岩样调温模块4调整后的岩样温度，岩
样温度需要保持表面温度与岩样内部温度一致，从而使岩样温度更加符合真实环境，避免由于岩样内外温度差造成数据检测误差，热成像模块5在注入阶段，主要为了检测经过加热后的浆液在注入岩样内部缝隙时，自身的温度变化以及岩样的温度变化，传递范围，根据热成像图颜色区别判断注入后的带有温度的浆液与岩石温度交换后自身的温度变化情况，同时自身的温度变化情况影响着浆液的黏度；
CT模块6主要为了采集岩样内部的缝隙的形态图，结合温度变化图，判断浆液温度变化造成的黏度变化对劈裂缝隙的影响。

[0019] 实施例1 岩样温度变化区间内相同温度下浆液的加热劈裂实验
浆液温度A，岩样温度B
岩样温度B
首先通过岩样调温模块4对岩样进行调温，通过岩样进行加热或者降温，设置多个同类岩样，多个岩样的温度为B1、B2、B3.....Bn，并且通过热成像模块5对岩样进行扫描，通过热成像图，观察岩样的表面温度与内部温度，使岩样的表面温度与内部温度具有一致性，对于特殊岩样所处环境温度过低时，采用保温处理，控制环境温度造成检测误差；
浆液温度A
通过浆液储存模块1进行制备，将浆液进行混合，混合后的浆液通过浆液加热模块
2加热后，使浆液的温度A，通过加压注浆模块3将浆液同步注射至多个岩样内，通过压力检测单元31对加压注浆模块3的出口浆液压力检测，保证各个岩样的压力均匀，控制压力造成的检测误差；
注入实验
通过热成像模块5对岩样进行扫描，获得浆液温度A在岩样缝隙内渗透时，浆液温
度A受到岩样温度B1、B2....Bn的影响，根据热成像模块5判断浆液流动时的颜色以及岩样的变化颜色，判断浆液在缝隙中运动与岩样发生温度交换时，浆液的温度变化情况，进而判断浆液的黏度变化，此时通过CT模块6对岩样的扫描，通过数据处理模块7判断岩样劈裂的缝隙变化。

[0020] 后续实验通过更换不同的岩样，同样采取上述方法进行反应实验，从而获取不同类型的岩样在不同的温度下，对带温浆液温变黏变情况下，浆液对缝隙劈裂的影响情况，由于浆液温度A的变化影响因素有输送过程中的温度变化，浆液与岩样接触时的温度变化，以及岩样自身的热导率有关，通过该实验可以判断出岩样自身特性以及自身温度对带有温度的浆液影响，为注浆操作时，提供参考数据。

[0021] 实施例2浆液温度A，岩样温度B
岩样温度B
首先通过岩样调温模块4对岩样进行调温，通过岩样进行加热或者降温，设置多个同类岩样，多个岩样的温度为B标，B标的含义为该类型岩样最常出现的温度值，并且通过热成像模块5对岩样进行扫描，通过热成像图，观察岩样的表面温度与内部温度，使岩样的表面温度与内部温度具有一致性，对于特殊岩样所处环境温度过低时，采用保温处理，控制环境温度造成检测误差；
通过浆液储存模块1进行制备，将浆液进行混合，混合后的液体通过分流进入浆液加热模块2内部的多个加热区内，使浆液温度分为A1、A2、A3....An，通过加压注浆模块3将浆液同步注射至多个岩样内，通过压力检测单元31对加压注浆模块3的出口浆液压力检测，保证各个岩样的压力均匀，控制压力造成的检测误差
注入实验
通过热成像模块5对岩样进行扫描，获得浆液温度A在岩样缝隙内渗透时，浆液温
度A1、A2....An，受到岩样温度B标的影响，根据热成像模块5判断浆液流动时的颜色以及岩样的变化颜色，判断浆液在缝隙中运动与岩样发生温度交换时，浆液的温度变化情况，进而判断浆液的黏度变化，此时通过CT模块6对岩样的扫描，判断岩样劈裂的缝隙变化。

[0022] 该实验主要通过对浆液分组形成若干个温度区间，多个温度区间的浆液在注入岩样内与岩样热交换后，测试不同温度浆液在受到相同岩样温度B标的影响下，通过对CT模块6获得缝隙形态进行判断浆液温变对劈裂影响，通过数据处理模块7对数据进行处理，该实验主要为了对加热浆液对岩样注浆时提供浆液温度参考。

[0023] 实施例3浆液温度Amax，岩样温度Bmin
岩样温度Bmin
首先通过岩样调温模块4对岩样进行调温，通过岩样进行加热或者降温，设置多个同类岩样，岩样的温度为岩样真实环境下的最低温度Bmin，并且通过热成像模块5对岩样进行扫描，通过热成像图，观察岩样的表面温度与内部温度，使岩样的表面温度与内部温度具有一致性，对于特殊岩样所处环境温度过低时，采用保温处理，控制环境温度造成检测误差；
浆液温度Amax
通过浆液储存模块1进行制备，将浆液进行混合，混合后的浆液通过浆液加热模块
2加热后，使浆液的温度为Amax，Amax为该类型配比浆液中在不影响浆液稳定性下的最高温度，通过加压注浆模块3将浆液同步注射至多个岩样内，通过压力检测单元31对加压注浆模块3的出口浆液压力检测，保证各个岩样的压力均匀，控制压力造成的检测误差；
当浆液温度处于Amax，岩样温度为Bmin时，劈裂情况依然不理想，此时需要对岩样预加热，保证浆液温度流失速度降低；
此时将加热管插入岩样的注浆孔内部，经过加热后，通过热成像模块5观察岩样的温度变化范围，通过调整加热温度、加热时间，以及岩样的类型，通过热成像模块5观察加热后的温度区范围，进而使岩样注射区处于预热阶段，降低浆液温度流失情况，进而满足劈裂注浆需求。

[0024] 通过对岩样采用不同温度以及不同加热时间，再将浆液Amax注入多个岩样内，通过CT模块6判断裂隙形态。

[0025] 实施例4浆液预控温提高实验效率
浆液通过定量投放单元12输送至混合单元13内部后，此时通过混合单元13对浆液
进行混合，在混合时，原料预等量加热单元14开启加热，加热温度等量增加，此时混合单元
13内部的浆液混合均匀性增加，直至混合完成，进行依次输送，通过送料控制单元21将混合单元13内的浆液依次输送至若干个浆液加热单元22内部，最先通过送料控制单元21输送的浆液进入浆液加热单元22内部时，由于此时浆液加热单元22带有经过原料预等量加热单元
14预加热的温度，此时经过浆液加热单元22的加热至A1温度速度提高，同时在送料控制单元21进行第一次输送浆液时，此时原料预等量加热单元14的加热温度在持续增加，此时送料控制单元21进行二次投放，将浆液投放至第二个浆液加热单元22内部时，此时第二个浆液加热单元22内的浆液原始温度大于第一个浆液加热单元22内的浆液原始温度，此时第二个浆液加热单元22的加热温度将浆液加热至A2时，时间也得到缩短，直至到An，混合单元13内部的最后一份浆液输送至最后一个浆液加热单元22内部，通过浆液加热单元22将温度加热至An后，通过温度监控单元23监控温度达到指定温度后，通过排料控制单元24将浆液输送至加压注浆模块3内同步输送，该方式利用混合阶段预加热，连续输送，持续升温，将浆液加热单元22的加热温度区间缩小，相对于室温浆液统一进入浆液加热单元22内加热，该方式可以缩小加热时间，由于浆液加热单元22需要同步通过加压注浆模块3将加热浆液注入内部，因此浆液加热单元22内A1温度的浆液滞留时间需要与An温度的浆液滞留时间一致，采用该方式将实验工时缩短。

[0026] 实施例5请参阅图3‑图6
浆液储存模块1内设置有多个原料储存单元11，与原料储存单元11相对应的定量
投放单元12，以及用于对物料进行混合的混合单元13，原料储存单元11包括外罐111以及若干个固定连接在外罐111内部的独立内罐112，独立内罐112通过定量投放单元12提供输送动力，通过输送管113、转动管114输送至加工座8上的原料预等量加热单元14内混合，加工座8的顶部通过四个环形分布的延伸杆81固定连接有固定封闭盘82，转动管114与输送管
113转动连接，转动管114穿过固定封闭盘82转动连接在固定封闭盘82的下方，转动管114的四个开放端均固定连接有固定管131，转动管114与固定管131相互连通，固定管131的底部转动连接有转动混合管132，转动混合管132的顶部固定连接有变向齿环133，变向齿环133转动连接在固定管131的内部，固定管131一侧转动连接有与变向齿环133相啮合的变向齿轮134，加工座8顶部转动连接有加热仓141，加热仓141内壁固定连接有与变向齿轮134相啮合的第二内齿环1412，转动管114的外部固定连接有第一外齿环1141，固定封闭盘82的顶部固定连接有顶调节电机84，顶调节电机84的输出端通过齿轮与第一外齿环1141传动连接，加热仓141的内壁固定连接有第一内齿环1411，固定管131的顶部转动连接有与第一内齿环
1411啮合的混合齿轮135，混合齿轮135的底部固定连接有混合扇叶136，加工座8的顶部固定连接有底调节电机83，底调节电机83与加热仓141外部的第二外齿环142相互啮合；
通过外罐111内部的多个独立内罐112对多种物料进行储存，通过定量投放单元12
进行输送，由于输送管113内部设置有多个输送管113，而转动管114的端部设置有多个阀门，此时只需要开启单独的一个转动管114上的阀门，通过定量投放单元12将独立内罐112内部的物料通过固定管131输送至转动混合管132内部时，依次将多个转动混合管132填满；
此时通过顶调节电机84对第一外齿环1141配合，使转动管114旋转，转动管114则
带动固定管131进行转动，在固定管131转动时，此时混合齿轮135与第一内齿环1411啮合，使固定管131在公转时，混合齿轮135带动混合扇叶136发生自转，对转动混合管132内部的物料进行混合，而此时变向齿轮134随着固定管131的公转转动时，变向齿轮134与第二内齿环1412啮合，使变向齿轮134带动变向齿环133转动，使变向齿环133与混合扇叶136的转动方向相反，从而使物料在混合的过程中与加热仓141配合实现加热，可以通过调节加热仓
141的温度实现对多个转动混合管132的变温加热，也可以设定较高的加热温度，此时依次排放转动混合管132内部的物料，根据滞留时间调整加热温度；
投料时，只需要通过顶调节电机84停止，使其中一个转动混合管132位于送料控制单元21的正上方，通过开启转动管132底部阀门，使物料进入送料控制单元21仓体内部，通过送料控制单元21内部的输送机构进行输送，在转动管132的投料期间，启动底调节电机
83，使第二外齿环142带动加热仓141发生转动，此时第二内齿环1412、第一内齿环1411发生转动，使其中一个转动管132在投料期间，其他的转动管132内部的物料在均匀搅拌同时进行加热继续升温，然后依次通过送料控制单元21释放。

[0027] 以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。