CN108613882A - 一种模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置及试验方法 - Google Patents

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张百灵
马永奇
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Abstract

本发明提供了一种模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置及试验方法，试验装置包括注液***、轴压加载***、围压加载***，注液***包括储液箱、以及与储液箱连接的注液管线；轴压加载***包括加压盘、以及与加压盘连接的第一驱动装置；围压加载***包括两个加压板、以及分别与两加压板连接的两个第二驱动装置，两加压板通过对扣包围岩心的外周壁。试验方法包括：将岩心放置在两个加压板之间并轴向对准加压盘；将注液管线***岩心内；将储液箱内的液体加热至设定温度并注入岩心内；启动第一驱动装置和第二驱动装置以对岩心施加轴压和围压；取出岩心；切割岩心，对岩心块进行点载荷实验。本发明能模拟真实地层压力环境下水化作用对岩石强度的影响。

Description

一种模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置及试验方法
技术领域
本发明涉及油气钻探工程技术领域，尤其是一种模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置及试验方法。
背景技术
随着海上油气资源的深入开发，常规直井和定向井已经不能满足海上油气勘探与开发，为了满足生产需要，更多的生产井为浅层、深层大位移井。由于海洋浅层的土质比较疏松，在进行浅层钻井的过程中，浅部地层受水化作用影响极易出现坍塌、缩径、掉块等复杂的井壁失稳问题，从而导致钻具阻卡，钻井作业时效低，甚至导致大位移段井眼延伸长度受限，对海上区域的勘探与开发造成了极大的不利影响。因此，准确了解水化作用对浅部地层岩石的力学特性和破坏机理的影响规律，判别和预测井壁强度、井壁稳定性和井眼坍塌周期，对安全钻井工程具有重要的现实意义。
目前，室内测试水化作用对地层岩石强度影响的方法是：首先将岩心浸泡在常温常压下的钻井液或地层水中至一定时长，以模拟岩石水化作用，再利用三轴实验设备测定岩石的强度。在这种测试方法中，液体自由进入岩心，与真实的地层压力环境相差甚远，在真实地层环境下，岩心既承受着上部地层岩石与其中流体的上覆重力作用，又承受着来自地层岩石与流体的围压作用，而且在实际钻进过程中，钻井液流体是从内部井眼向地层中侵入的，且钻井液流体是有一定的流动速度的，并非静止的。因此，上述测试方法是一种不符合井筒流体侵入地层实际情况的测试方法，因此研究一套经济简捷且符合实际的室内测试方法及装置是解决疏松地层钻井井壁水化失稳问题的当务之急。
发明内容
本发明的目的是提供一种模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置及试验方法，以模拟真实地层压力环境下水化作用对岩石强度的影响，从而便于判别和预测井壁强度、井壁稳定性和井眼坍塌周期。
为达到上述目的，本发明提出一种模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，其包括：注液***，包括用于容纳液体的储液箱、以及与所述储液箱连接并能将液体注入岩心内部的注液管线；轴压加载***，包括与所述岩心同轴设置的加压盘、以及与所述加压盘连接并能驱动所述加压盘朝所述岩心运动的第一驱动装置；围压加载***，包括设于所述岩心两侧的两个加压板、以及分别与两所述加压板连接的两个第二驱动装置，两所述第二驱动装置能分别驱动两所述加压板朝所述岩心运动，两所述加压板通过对扣包围所述岩心的外周壁，并与所述岩心的外周壁贴合。
如上所述的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，其中，所述模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置还包括：底座，所述岩心放置在所述底座上；两个承载座，连接在所述底座上方且分别位于所述岩心的相对两侧，两所述第二驱动装置分别安装在两所述承载座上；支撑座，连接在两所述承载座上方，且位于所述岩心上方，所述支撑座上具有供所述加压盘穿过的开口；筒体，连接在所述支撑座上方，所述筒体与所述开口连通，所述加压盘位于所述筒体内，所述第一驱动装置连接在所述筒体上，所述第一驱动装置通过伸入所述筒体内与所述加压盘连接。
如上所述的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，其中，所述储液箱连接在所述筒体上方，所述注液管线包括软管和导液管，所述加压盘内具有流道，所述软管的一端与所述储液箱连接，所述软管的另一端伸入所述筒体内，并与所述加压盘连接，所述软管与所述流道连通，所述导液管的一端与所述加压盘连接，并与所述流道连通，所述导液管的另一端伸入所述岩心内。
如上所述的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，其中，所述模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置还包括用于加热所述储液箱内液体的加热装置。
如上所述的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，其中，所述岩心呈圆柱形，所述加压板朝向所述岩心的侧面为半圆柱面。
如上所述的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，其中，所述注液管线上连接有阀门。
如上所述的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，其中，所述第一驱动装置包括第一电机和第一蜗轮丝杆升降机，所述第一蜗轮丝杆升降机包括与所述第一电机连接的第一蜗杆、与所述第一蜗杆啮合的第一蜗轮、以及与所述第一蜗轮通过螺纹连接的第一丝杆，所述第一丝杆沿所述岩心的轴向设置，并与所述加压盘连接；
所述第二驱动装置包括第二电机和第二蜗轮丝杆升降机，所述第二蜗轮丝杆升降机包括与所述第二电机连接的第二蜗杆、与所述第二蜗杆啮合的第二蜗轮、以及与所述第二蜗轮通过螺纹连接的第二丝杆，所述第二丝杆与所述加压板连接，并与所述第一丝杆相互垂直。
如上所述的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，其中，所述第一驱动装置为液压缸或直线步进电机，所述第二驱动装置为液压缸或直线步进电机。
本发明还提供一种模拟水化作用对岩石强度影响的试验方法，其采用如上所述的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，所述试验方法包括以下步骤：步骤S10：将岩心放置在两个所述加压板之间，并将岩心轴向对准所述加压盘；步骤S20：将注液管线***岩心内；步骤S30：启动所述第一驱动装置和所述第二驱动装置，当所述加压盘接触所述岩心的端面时，关闭所述第一驱动装置，当两所述加压板与所述岩心的外侧壁贴合时，关闭所述第二驱动装置；步骤S40：将所述储液箱内的液体加热至设定温度，将加热后的液体持续注入所述岩心内，以对岩心进行浸泡；步骤S50：再次启动所述第一驱动装置和所述第二驱动装置，使所述第一驱动装置对所述岩心施加轴压且所述第二驱动装置对所述岩心施加围压，当施加的轴压达到轴压设定值后，关闭所述第一驱动装置，当施加的围压达到围压设定值后，关闭所述第二驱动装置；步骤S60：保持向所述岩心内注入液体，直至达到设定浸泡时间后停止注入，将所述注液管线从岩心内拔出，然后启动所述第一驱动装置和所述第二驱动装置，使所述加压盘和所述加压板分别朝远离所述岩心的方向运动，以卸载轴压和围压，取出岩心，关闭所述第一驱动装置和所述第二驱动装置；步骤S70：切割岩心，对切割得到的岩心块进行点载荷实验，以测定岩心块的强度。
如上所述的模拟水化作用对岩石强度影响的试验方法，其中，所述试验方法还包括以下步骤：步骤S01：在所述步骤S10之前，采用热缩管包裹所述岩心，然后称量所述岩心的重量，得到岩心初始重量W1；步骤S61：在所述步骤S70之前，再次称量所述岩心的重量，得到岩心浸泡后重量W2，岩心水化过程中的吸水量W3为W2-W1。
本发明的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置及试验方法的特点和优点是：
1、本发明的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置及试验方法，采用轴压加载***和围压加载***对岩心施加轴压和围压，并向岩心内持续注入液体对岩心进行浸泡，能模拟真实地层压力环境下水化作用对岩石强度的影响，从而便于判别和预测井壁强度、井壁稳定性和井眼坍塌周期；
2、本发明的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置及试验方法，通过设置加热装置将液体加热至地层温度，能模拟实际钻进过程中高温钻井液侵入岩石，从而能更真实地模拟地层环境下水化作用对岩石强度的影响。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置的示意图；
图2是图1中加压板的俯视图。
主要元件标号说明：
1注液***
11储液箱
12注液管线 121软管 122导液管
13阀门
2轴压加载***
21加压盘 211流道
22第一驱动装置
221第一蜗杆 222第一蜗轮 223第一丝杆
3围压加载***
31加压板 311半圆柱面 312大端
313小端
32第二驱动装置
321第二蜗杆 322第二蜗轮 323第二丝杆
4底座
5承载座
6支撑座 61开口
7筒体
100岩心 101孔眼
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，形容词性或副词性修饰语“水平”和“竖直”、“上”和“下”，的使用仅是为了便于多组术语之间的相对参考，且并非描述对经修饰术语的任何特定的方向限制。
如图1所示，本发明提供一种模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，或者称为一种模拟水化作用对地层岩石影响的试验装置，其包括注液***1、轴压加载***2和围压加载***3，注液***1包括用于容纳液体的储液箱11、以及与储液箱11连接并能将液体注入岩心100内部的注液管线12，例如储液箱11内的液体为钻井液，较佳地，注液管线12上连接有阀门13，通过开启或关闭阀门13来控制液体的流动，通过设置注液***1，能向岩心100内部注入液体，模拟钻井液流体从内部井眼侵入地层，从而模拟岩石水化作用；
轴压加载***2包括与岩心100同轴设置的加压盘21、以及与加压盘21连接并能驱动加压盘21朝岩心100运动的第一驱动装置22，由于加压盘21与岩心100同轴设置，加压盘21能对岩心100施加轴向压力，通过设置轴压加载***2，能模拟真实地层压力环境下岩心100承受的上部地层岩石与其中流体的上覆重力作用；
围压加载***3包括设于岩心100两侧的两个加压板31、以及分别与两个加压板31连接的两个第二驱动装置32，两个第二驱动装置32能分别驱动两个加压板31朝岩心100运动，两个加压板31通过对扣包围岩心100的外周壁(即岩心100的外周侧壁)，并与岩心100的外周壁贴合，从而对岩心100施加围压，通过设置围压加载***3，能模拟来自地层岩石与流体的围压作用。
本发明的试验装置，通过设置轴压加载***2和围压加载***3，能模拟真实地层压力环境，在向岩心100施加轴压和围压的同时，采用注液***1向岩心100内部注入液体，能模拟真实地层压力环境下水化作用对岩石强度的影响；通过改变轴压和围压，即可模拟不同地层压力环境下水化作用对岩石强度的影响。
具体是，岩心100内部具有孔眼101，孔眼101用于模拟井眼，孔眼101为盲孔，注液管线12伸入孔眼101内。例如，孔眼101为圆孔，岩心100呈圆柱形，孔眼101的直径为岩心100直径的1/10～1/8。
再如图1所示，进一步，模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置还包括底座4、两个承载座5、支撑座6和筒体7，底座4与轴压加载***2相对设置，岩心100放置在底座4上，且位于底座4与加压盘21之间，当加压盘21向岩心100施加轴压时，底座4也向岩心100施加轴压，底座4既能起到支撑作用，又能起到加压作用，例如底座4为平板状结构；
两个承载座5分别连接在底座4上方且分别位于岩心100的相对两侧，两个第二驱动装置32分别安装在两个承载座5上，例如承载座5是截面为T型的结构，承载座5包括竖直的立板、以及水平放置在立板顶部的平板，该平板可以为半圆形板，两个承载座5的平板对接形成圆盘，该圆盘可以是一体式结构，也可以是分体式结构，例如第二驱动装置32与承载座5之间通过螺栓连接；
支撑座6连接在两个承载座5上方，且位于岩心100上方，支撑座6上具有供加压盘21穿过的开口61，开口61优先为圆形开口，例如支撑座6为圆盘状结构，支撑座6的两侧分别与两个承载座5的平板通过螺栓连接；
筒体7连接在支撑座6上方，筒体7内部与开口61连通，加压盘21位于筒体7内，第一驱动装置22连接在筒体7上，第一驱动装置22通过伸入筒体7内与加压盘21连接，例如筒体7为圆筒，筒体7与支撑座6同轴设置，筒体7的内径等于开口61的直径。
如图1所示，更进一步，储液箱11连接在筒体7上方，注液管线12包括软管121和导液管122，加压盘21内具有流道211，流道211贯穿加压盘21，软管121的一端与储液箱11连接，软管121的另一端伸入筒体7内，并与加压盘21连接，且软管121与流道211连通，例如软管121通过接头与加压盘21连接，软管121的长度大于储液箱11与岩心100之间距离，以能随加压盘21移动而弯曲或拉直，导液管122的一端与加压盘21连接，并与流道211连通，例如导液管122与加压盘21螺纹连接，导液管122的另一端伸入岩心100内，因此储液箱11内的液体能经由软管121、流道211和导液管122进入岩心100内。
如图1、图2所示，在一个具体实施例中，岩心100呈圆柱形，加压板31朝向岩心100的侧面为半圆柱面311，两个加压板31的半圆柱面311能共同包围岩心100的外周壁。较佳地，加压板31的半圆柱面311的内径稍小于岩心100的外径，以确保两块加压板31能够同时作用，对岩心100施加围压。
进一步，加压板31朝向岩心100的侧面为第一侧面，加压板31连接第二驱动装置32的侧面为第二侧面，第一侧面的面积大于第二侧面的面积。
更进一步，加压板31呈楔形，或者说加压板31的截面呈梯形，加压板31的大端312具有半圆柱面311，且其小端313与第二驱动装置32连接。但本发明并不以此为限，加压板31还可以是棱台形，例如四棱台形，且加压板31的朝向岩心100的侧面为棱台的面积较大的底面，加压板31的连接第二驱动装置32的侧面为棱台的面积较小的顶面。
本实施例的加压板31能确保第二驱动装置32施加的压力均匀作用在加压板31的与岩心100接触的侧面上，而不会造成应力集中，假若将加压板31替换为一个半圆筒与一根圆柱焊接的结构，来自于第二驱动装置32的力集中在圆柱与半圆筒的接触面上，会造成应力集中。
如图1所示，在第一个可行的技术方案中，第一驱动装置22包括第一电机和第一蜗轮丝杆升降机，第一蜗轮丝杆升降机包括与第一电机连接的第一蜗杆221、与第一蜗杆221啮合的第一蜗轮222、以及与第一蜗轮222通过螺纹连接的第一丝杆223，例如第一蜗轮222的中心轴向设有螺纹孔，第一丝杆223穿过螺纹孔，第一丝杆223与加压盘21连接，第一丝杠223沿岩心100的轴向设置，亦即沿加压盘21的轴向设置，例如第一丝杆223与加压盘21螺纹连接固定，以便于拆装。工作时，第一电机驱动第一蜗杆221转动，第一蜗杆221带动第一蜗轮222转动，第一蜗轮222通过转动带动第一丝杆223直线运动(升降)，第一丝杆223通过直线运动带动加压盘21沿岩心100的轴向移动(上下移动)；
每个第二驱动装置包括第二电机和第二蜗轮丝杆升降机，第二蜗轮丝杆升降机包括与第二电机连接的第二蜗杆321、与第二蜗杆321啮合的第二蜗轮322、以及与第二蜗轮322通过螺纹连接的第二丝杆323，例如第二蜗轮322的中心轴向设有螺纹孔，第二丝杆323穿过螺纹孔，第二丝杆323与对应的加压板31连接，第二丝杆323沿岩心100的径向设置，或者说第二丝杆323与第一丝杆223相互垂直，例如第二丝杆323与加压板31螺纹连接固定，以便于拆装。工作时，第二电机驱动第二蜗杆321转动，第二蜗杆321带动第二蜗轮322转动，第二蜗轮322通过转动带动第二丝杆323直线运动(水平移动)，第二丝杆323通过直线运动带动加压板31沿岩心100的径向移动。
本实施例采用蜗轮丝杆机械结构对岩心施加压力，压力加载过程安全可靠，并能实现精细压力加载，结构简单，成本低，使用方便。
在第二个可行的技术方案中，第一驱动装置22为液压缸或直线步进电机，第二驱动装置32为液压缸或直线步进电机。液压缸或直线步进电机能驱动加压盘21和加压板31直线运动。
在另一个具体实施例中，模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置还包括用于加热储液箱11内液体的加热装置(图未示出)。采用加热装置将储液箱11内的液体加热到设定温度，能模拟实际钻进过程中高温钻井液，从而能更真实地模拟水化作用对岩石强度的影响。
进一步，注液***1的全部组成结构均为耐高温高压材料，以安全地向岩心内注入热流体。
本发明还提供一种模拟水化作用对岩石强度影响的试验方法，其采用上述的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，如图1所示，该试验方法包括以下依次执行的步骤：
步骤S10：将岩心100放置在底座4上两个加压板31之间的位置，并将岩心100轴向对准加压盘21；
步骤S20：将注液管线12***岩心100内部，较佳地，将注液管线12***至岩心100内的孔眼的中部以下，例如***至孔眼的下部；
步骤S30：启动第一驱动装置22和第二驱动装置32，当加压盘21接触岩心100的端面时，关闭第一驱动装置22，当两加压板31与岩心100的外侧壁贴合时，关闭第二驱动装置32；
步骤S40：将储液箱11内的液体加热至设定温度，该设定温度为地层温度，打开阀门13，将加热后的液体持续注入岩心100内的孔眼中，以对岩心100进行浸泡；通过向岩心100内持续注入液体，能模拟实际钻进过程中钻井液流体从内部井眼向地层侵入，若不持续注入液体，待液体渗透进入岩心之后，孔眼中液体会减少甚至没有；通过将注液管线12***至岩心100内孔眼的中部以下位置，液体会从孔眼下部返流至孔眼上部，从而能模拟实际钻进过程中钻井液的循环流动状态；
步骤S50：再次启动第一驱动装置22和第二驱动装置32，使第一驱动装置22驱动加压盘21对岩心100施加轴压且第二驱动装置32驱动加压板31对岩心100施加围压，当施加的轴压达到轴压设定值后，关闭第一驱动装置22，当施加的围压达到围压设定值后，关闭第二驱动装置32；
步骤S60：保持向岩心100内注入液体，直至达到设定浸泡时间后停止注入，将注液管线12从岩心100内拔出，启动第一驱动装置22和第二驱动装置32，使加压盘21和加压板31分别朝远离岩心100的方向运动，以卸载轴压和围压，取出岩心100，关闭第一驱动装置22和第二驱动装置32；针对不同的设定浸泡时间分别进行试验，就能了解在不同的水化作用时间下地层岩石强度的变化规律；
步骤S70：切割岩心100，对切割得到的岩心100块进行点载荷实验，以测定岩心100块的强度。由于岩心100上端面难免被液体浸泡，切割时可以切掉岩心100的上端面，以使试验结果更准确。
进一步，本发明的试验方法还包括以下步骤：
步骤S01：在步骤S10之前，将岩心100按照测试需求制作成标准岩样，并通过微型钻头沿岩心100轴线方向加工一个不穿透岩心100的细小孔眼101，采用热缩管包裹岩心100，然后称量岩心100的重量，得到岩心100初始重量W1；通过采用热缩管包裹岩心100，既能防止岩心100在加压或浸泡后松散不成形，又能使围压最大程度的均匀作用在包裹面内的岩心100外壁面上；
步骤S61：在步骤S70之前且所述步骤S60之后，再次称量岩心100的重量，得到岩心浸泡后重量W2，岩心水化过程中的吸水量W3为W2-W1。
本发明的试验方法简单直观，可以模拟真实的地层压力体系环境，在设定围压与轴压条件下进行钻井液浸泡试验，再通过点载荷实验设备可测得岩心在真实地层条件下、不同水化作用时间时的强度参数变化规律。
本发明利用轴压加载***和围压加载***，对轴线钻孔加工后的标准岩心样品施加轴压和围压，在加压的同时向岩心的孔眼内注入加热至地层温度的钻井液，并保持钻井液持续注入，加压浸泡至设定时间后，对岩心样品切割取块进行点载荷实验，测定岩心块在不同浸泡时间下的强度参数，本发明与常规岩心浸泡试验相比，更加符合井眼内钻井液侵入地层时的真实情况。
本发明中围压与轴压均通过机械方式进行加载，具有安全、精确的特征，本发明能够十分精确的控制三轴加载力，可以模拟真实地层压力条件，开展符合现场实际情况的岩石水化过程实验研究。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本发明理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (10)

1.一种模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，其特征在于，所述模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置包括：
注液***，包括用于容纳液体的储液箱、以及与所述储液箱连接并能将液体注入岩心内部的注液管线；
轴压加载***，包括与所述岩心同轴设置的加压盘、以及与所述加压盘连接并能驱动所述加压盘朝所述岩心运动的第一驱动装置；
围压加载***，包括设于所述岩心两侧的两个加压板、以及分别与两所述加压板连接的两个第二驱动装置，两所述第二驱动装置能分别驱动两所述加压板朝所述岩心运动，两所述加压板通过对扣包围所述岩心的外周壁，并与所述岩心的外周壁贴合。
2.如权利要求1所述的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，其特征在于，所述模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置还包括：
底座，所述岩心放置在所述底座上；
两个承载座，连接在所述底座上方且分别位于所述岩心的相对两侧，两所述第二驱动装置分别安装在两所述承载座上；
支撑座，连接在两所述承载座上方，且位于所述岩心上方，所述支撑座上具有供所述加压盘穿过的开口；
筒体，连接在所述支撑座上方，所述筒体与所述开口连通，所述加压盘位于所述筒体内，所述第一驱动装置连接在所述筒体上，所述第一驱动装置通过伸入所述筒体内与所述加压盘连接。
3.如权利要求2所述的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，其特征在于，所述储液箱连接在所述筒体上方，所述注液管线包括软管和导液管，所述加压盘内具有流道，所述软管的一端与所述储液箱连接，所述软管的另一端伸入所述筒体内，并与所述加压盘连接，所述软管与所述流道连通，所述导液管的一端与所述加压盘连接，并与所述流道连通，所述导液管的另一端伸入所述岩心内。
4.如权利要求1所述的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，其特征在于，所述模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置还包括用于加热所述储液箱内液体的加热装置。
5.如权利要求1至4任一项所述的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，其特征在于，所述岩心呈圆柱形，所述加压板朝向所述岩心的侧面为半圆柱面。
6.如权利要求1至4任一项所述的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，其特征在于，所述注液管线上连接有阀门。
7.如权利要求1至4任一项所述的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，其特征在于，所述第一驱动装置包括第一电机和第一蜗轮丝杆升降机，所述第一蜗轮丝杆升降机包括与所述第一电机连接的第一蜗杆、与所述第一蜗杆啮合的第一蜗轮、以及与所述第一蜗轮通过螺纹连接的第一丝杆，所述第一丝杆沿所述岩心的轴向设置，并与所述加压盘连接；
所述第二驱动装置包括第二电机和第二蜗轮丝杆升降机，所述第二蜗轮丝杆升降机包括与所述第二电机连接的第二蜗杆、与所述第二蜗杆啮合的第二蜗轮、以及与所述第二蜗轮通过螺纹连接的第二丝杆，所述第二丝杆与所述加压板连接，并与所述第一丝杆相互垂直。
8.如权利要求1至4任一项所述的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，其特征在于，所述第一驱动装置为液压缸或直线步进电机，所述第二驱动装置为液压缸或直线步进电机。
9.一种模拟水化作用对岩石强度影响的试验方法，其特征在于，所述试验方法采用如权利要求1至8任一项所述的模拟水化作用对岩石强度影响的试验装置，所述试验方法包括以下步骤：
步骤S10：将岩心放置在两个所述加压板之间，并将岩心轴向对准所述加压盘；
步骤S20：将注液管线***岩心内；
步骤S30：启动所述第一驱动装置和所述第二驱动装置，当所述加压盘接触所述岩心的端面时，关闭所述第一驱动装置，当两所述加压板与所述岩心的外侧壁贴合时，关闭所述第二驱动装置；
步骤S40：将所述储液箱内的液体加热至设定温度，将加热后的液体持续注入所述岩心内，以对岩心进行浸泡；
步骤S50：再次启动所述第一驱动装置和所述第二驱动装置，使所述第一驱动装置对所述岩心施加轴压且所述第二驱动装置对所述岩心施加围压，当施加的轴压达到轴压设定值后，关闭所述第一驱动装置，当施加的围压达到围压设定值后，关闭所述第二驱动装置；
步骤S60：保持向所述岩心内注入液体，直至达到设定浸泡时间后停止注入，将所述注液管线从岩心内拔出，然后启动所述第一驱动装置和所述第二驱动装置，使所述加压盘和所述加压板分别朝远离所述岩心的方向运动，以卸载轴压和围压，取出岩心，关闭所述第一驱动装置和所述第二驱动装置；
步骤S70：切割岩心，对切割得到的岩心块进行点载荷实验，以测定岩心块的强度。
10.如权利要求9所述的模拟水化作用对岩石强度影响的试验方法，其特征在于，所述试验方法还包括以下步骤：
步骤S01：在所述步骤S10之前，采用热缩管包裹所述岩心，然后称量所述岩心的重量，得到岩心初始重量W1；
步骤S61：在所述步骤S70之前，再次称量所述岩心的重量，得到岩心浸泡后重量W2，岩心水化过程中的吸水量W3为W2-W1。
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