本申请涉及岩土工程，尤其涉及一种盐岩-泥岩界面模型试样的制备方法及装置。
背景技术：
1、目前，地下盐穴作为一种关键的储能设施，广泛应用于压缩空气储能、氢气储能及原油储存等领域。盐穴建设于以氯化钠为主要成分的盐岩层中，具备优越密封性和长期稳定性。然而，中国境内的盐岩多为湖相沉积的层状盐岩，这些盐岩层中夹杂了泥岩层，导致盐穴的围岩中存在大量的盐岩-泥岩界面，这类界面本身的抗拉、抗剪强度较弱，在两种岩石之间出现不协调位移时极易出现滑脱破坏。如此，夹层用于抑制围岩蠕变的锚固效应将失效，造成盐穴可用体积减小，同时还将影响盐穴的力学稳定性。此外，两种岩石的界面发生破损甚至滑脱之后，其间会生成裂隙，当层间裂隙网络充分发育后，将成为所储介质的漏失通道，影响盐穴的储能经济性，所泄露的储能介质还有可能会引发地下水污染、地表火灾等事故。
2、由此，对于盐岩-泥岩的界面开展力学、渗透等实验对于评估盐穴的储能可靠性十分关键。然而，由于界面的力学性能较差，在钻井取岩心的过程中，界面往往会受到钻井机械力、应力释放等原因而破坏，难以获得完整的、足量的界面岩石试样，为解决这一问题，学界最常采用的方法是人工制备盐岩-泥岩界面模型试样，以水泥浆或水泥砂浆作为替代材料，将水泥浆或水泥砂浆分层浇制成型后，利用正向应力进行压合，以实现界面间的结合。此方法利用了水泥浆和水泥砂浆的可塑性，具有制备便捷与成品均质的优点，能实现对于模型试样的批量制备，然而该方法存在诸多缺陷：
3、1.材料不匹配：水泥浆与水泥砂浆的力学和渗透特性与天然的盐岩和泥岩均存在较大差异，基于界面模型试样所获得的实验数据并不完全代表真实的盐岩-泥岩界面的特性，导致实验数据失真。
4、2.模拟成岩过程不准确：现有方法未能准确模拟层状盐岩沉积过程中的成岩机制，因而所模拟出的界面特性也不具备足够的说服力。
5、通过以上分析可以看到，现有层状岩石制备技术在模拟层状盐岩-泥岩界面的力学和渗透特性方面存在许多不足，本申请提供一种盐岩-泥岩界面模型试样的制备方法及装置，旨在解决上述现有技术的缺陷。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本申请提供一种盐岩-泥岩界面模型试样的制备方法及装置，能够更真实模拟盐岩-泥岩界面，以此获得更为准确的盐岩-泥岩界面的力学和渗透特性实验数据，从而提高对地下层状盐岩盐穴储能系统长期运行可靠性的评估精度，所述技术方案如下：
2、本申请第一方面提供一种盐岩-泥岩界面模型试样的制备方法，包括以下步骤：将盐岩块体和泥岩块体预压拼合形成试样组件；将拼合且设置了预压应力后的试样组件置于预设的高湿空气环境和/或高湿-低湿循环的空气环境中，使得盐岩块体表面潮解生成饱和盐溶液并充斥于盐岩块体和泥岩块体的界面空隙中，通过控制环境湿度与循环频率及幅度，激活界面一侧盐岩块体的空隙自愈合机制，实现界面的缝合，制备出匹配实际岩石结构的盐岩-泥岩界面模型试样。
3、例如，在一个实施例提供的所述盐岩-泥岩界面模型试样的制备方法中，高湿空气环境的湿度大于75％。
4、例如，在一个实施例提供的所述盐岩-泥岩界面模型试样的制备方法中，高湿-低湿循环的空气环境湿度上限大于75％。
5、例如，在一个实施例提供的所述盐岩-泥岩界面模型试样的制备方法中，所述盐岩块体和所述泥岩块体呈上下分布，所述盐岩块体位于所述泥岩块体上，或所述泥岩块体位于所述盐岩块体上。
6、例如，在一个实施例提供的所述盐岩-泥岩界面模型试样的制备方法中，所述盐岩块体和所述泥岩块体为柱体，通过选取天然盐岩和泥岩分别切割磨削成柱体。
7、本申请第二方面提供一种盐岩-泥岩界面模型试样的制备装置，包括预压装置及试样制备箱，所述预压装置用于装载盐岩块体和泥岩块体，并将盐岩块体和泥岩块体预压拼合；所述试样制备箱用于放置装载有盐岩块体和泥岩块体的预压装置，并施加高湿空气环境和/或高湿-低湿循环的空气环境。
8、例如，在一个实施例提供的所述盐岩-泥岩界面模型试样的制备装置中，所述预压装置包括两相对设置的预压板及连接两所述预压板的连接板，所述连接板连接于两所述预压板的侧边，以使两所述预压板与所述连接板形成敞开式预压空间，所述盐岩块体和所述泥岩块体位于所述预压空间内，且所述盐岩块体和所述泥岩块体彼此背离的表面分别与两所述预压板抵接，以对所述盐岩块体和所述泥岩块体施加预压应力。
9、例如，在一个实施例提供的所述盐岩-泥岩界面模型试样的制备装置中，在所述试样制备箱内设有湿度传感器，以实时监测所述试样制备箱内的空气湿度。
10、例如，在一个实施例提供的所述盐岩-泥岩界面模型试样的制备装置中，在所述试样制备箱内设有风扇，以实现空气湿度在空间上的均匀分布。
11、例如，在一个实施例提供的所述盐岩-泥岩界面模型试样的制备装置中，在所述试样制备箱上设有湿度程序控制系统，所述湿度传感器、所述风扇与所述湿度程序控制系统电连接，以控制所述试样制备箱内环境湿度、高湿-低湿循环频率及幅度。
12、本申请一些实施例提供的一种盐岩-泥岩界面模型试样的制备方法及装置带来的有益效果为：本申请以施加预压应力的方式对天然盐岩试样与泥岩试样进行机械拼合，并置于湿度环境中，利用机械压合作用与盐岩在湿环境下的自愈合效应缝合界面，充分增强其力学强度与抗渗透特性。与传统方法相比，本申请具有下列明显优势：
13、(1)材料相似性高：通过使用天然盐岩和泥岩制备盐岩-泥岩界面，确保了试样与实际地质条件的相似性。
14、(2)界面愈合机制模拟：在湿度环境与机械压合的条件下，利用盐岩的自愈合特性，还原了界面的力学与渗透性能，制样过程也更加贴近真实成岩过程(即静地应力与地下水环境)。
15、(3)实验结果准确性提升：基于相似的主体材料与更真实的界面成型机制，获得的实验数据将更能真实地反映盐岩-泥岩界面特性，为评估盐穴长期储能的安全性和可靠性提供实验基础。
1.一种盐岩-泥岩界面模型试样的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述盐岩-泥岩界面模型试样的制备方法，其特征在于，高湿空气环境的湿度大于75％。
3.根据权利要求1所述盐岩-泥岩界面模型试样的制备方法，其特征在于，高湿-低湿循环的空气环境湿度上限大于75％。
4.根据权利要求1所述盐岩-泥岩界面模型试样的制备方法，其特征在于，所述盐岩块体和所述泥岩块体呈上下分布，所述盐岩块体位于所述泥岩块体上，或所述泥岩块体位于所述盐岩块体上。
5.根据权利要求1所述盐岩-泥岩界面模型试样的制备方法，其特征在于，所述盐岩块体和所述泥岩块体为柱体，通过选取天然盐岩和泥岩分别切割磨削成柱体。
6.一种盐岩-泥岩界面模型试样的制备装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述盐岩-泥岩界面模型试样的制备装置，其特征在于，所述预压装置包括两相对设置的预压板及连接两所述预压板的连接板，所述连接板连接于两所述预压板的侧边，以使两所述预压板与所述连接板形成敞开式预压空间，所述盐岩块体和所述泥岩块体位于所述预压空间内，且所述盐岩块体和所述泥岩块体彼此背离的表面分别与两所述预压板抵接，以对所述盐岩块体和所述泥岩块体施加预压应力。
8.根据权利要求6所述盐岩-泥岩界面模型试样的制备装置，其特征在于，在所述试样制备箱内设有湿度传感器，以实时监测所述试样制备箱内的空气湿度。
9.根据权利要求8所述盐岩-泥岩界面模型试样的制备装置，其特征在于，在所述试样制备箱内设有风扇，以实现空气湿度在空间上的均匀分布。
10.根据权利要求9所述盐岩-泥岩界面模型试样的制备装置，其特征在于，在所述试样制备箱上设有湿度程序控制系统，所述湿度传感器、所述风扇与所述湿度程序控制系统电连接，以控制所述试样制备箱内环境湿度、高湿-低湿循环频率及幅度。