1.一种天然气水合物岩心抗压、抗剪强度的三轴测试装置，其特征在于，包括：三轴试验机，所述三轴试验机用于对岩心进行抗压、抗剪强度的力学性能测试；所述三轴试验机上设置有抗压筒，所述岩心放置在所述抗压筒内，所述抗压筒用于提供岩心密闭环境；所述抗压筒具有与外部罐体连通且封闭的管道；

围压与温度控制单元，所述围压与温度控制单元与所述三轴试验机的管道连通，所述围压与温度控制单元用于控制位于所述抗压筒内的所述岩心的围压和温度，以实现天然气水合物生成和分解的温度环境；

数据采集单元，所述数据采集单元设置在所述抗压筒的上端，并固定连接在所述三轴试验机上，所述数据采集单元用于记录所述岩心破碎前后声波波速的变化，并记录横、纵波速时差。

2.根据权利要求1所述的天然气水合物岩心抗压、抗剪强度的三轴测试装置，其特征在于，所述三轴试验机包括设置在所述抗压筒上端且可相对所述抗压筒上下滑动的第一活塞、设置在所述抗压筒上端且沿所述抗压筒径向方向提供剪切力的活塞助推机构，所述第一活塞用于对岩心提供压力；所述活塞助推机构用于对岩心提供剪切力。

3.根据权利要求2所述的天然气水合物岩心抗压、抗剪强度的三轴测试装置，其特征在于，所述活塞助推机构包括活塞缸、高压泵和第一阀门，所述高压泵与所述活塞缸之间通过液压管路连接，所述高压泵提供推动所述活塞缸的活塞移动的液压力，以实现对岩心提供剪切力；所述活塞缸固定安装在所述三轴试验机上；所述第一阀门设置在所述液压管路上。

4.根据权利要求3所述的天然气水合物岩心抗压、抗剪强度的三轴测试装置，其特征在于，所述抗压筒的上端外侧套设有钢套筒；所述抗压筒的上端与所述岩心的上端之间设置有岩心夹持器，所述岩心夹持器的加载端穿过所述抗压筒与所述钢套筒连接；所述活塞缸的驱动端与所述钢套筒配合，所述活塞缸驱动所述钢套筒横向移动，以提供岩心的横向剪切力。

5.根据权利要求4所述的天然气水合物岩心抗压、抗剪强度的三轴测试装置，其特征在于，所述围压与温度控制单元包括围压控制机构和温度控制机构；

所述围压控制机构包括甲烷气瓶，所述甲烷气瓶位于所述抗压筒的外侧，并通过供气管路与所述抗压筒连通；所述供气管路上依次设置有第一恒压泵、气体流量计和第二阀门；

所述第二阀门位于靠近所述抗压筒的一侧；

所述温度控制机构包括去离子水罐和保温箱，所述去离子水罐位于所述抗压筒的外侧，所述保温箱设置于所述去离子水罐的外侧，用于对所述去离子水罐进行低温处理；所述去离子水罐与所述抗压筒通过供水管道连通，所述供水管道上依次设置有第二恒压泵、液体流量计和第三阀门，所述第三阀门位于靠近所述去离子水罐的一侧。

6.根据权利要求5所述的天然气水合物岩心抗压、抗剪强度的三轴测试装置，其特征在于，所述岩心的上下两端与所述抗压筒之间均设有渗流垫，所述岩心的表面套设有橡皮膜。

7.根据权利要求6所述的天然气水合物岩心抗压、抗剪强度的三轴测试装置，其特征在于，还包括真空单元，所述真空单元包括真空泵，所述真空泵通过真空管路与所述抗压筒连通，所述真空管路设置有气体排出阀。

8.根据权利要求1所述的天然气水合物岩心抗压、抗剪强度的三轴测试装置，其特征在于，所述数据采集单元为声波探头，所述声波探头安装在所述三轴试验机上，并设置在所述抗压筒的上端。

9.一种天然气水合物岩心抗压、抗剪强度的三轴测试方法，其特征在于，采用权利要求

1至8任一项所述的天然气水合物岩心抗压、抗剪强度的三轴测试装置，所述天然气水合物岩心抗压、抗剪强度的三轴测试方法包括天然气水合物岩心抗压强度的三轴测试方法和天然气水合物岩心抗压强度的三轴测试方法；

所述天然气水合物岩心抗压强度的三轴测试方法包括以下步骤：S11、将岩心置于岩心夹持器的内部并盖上第一活塞，打开气体排出阀﹐采用真空泵对抗压筒进行抽真空处理；

S12、提供去离子水罐，采用第二恒压泵向抗压筒内填充去离子水，使岩心的内部处于水饱和状态；

S13、提供甲烷气瓶，采用第一恒压泵向抗压筒内通入甲烷气体；使甲烷气体推动岩心的去离子水完全排出，使岩心处于含束缚水状态；

S14、调节岩心夹持器的温度和压力，控制岩心夹持器内的温度和压力，甲烷气体和去离子水充分反应，观察气体流量计与液体流量计的显示量，当两者不再变化时，确定在岩心中天然气水合物反应完毕，得到含天然气水合物岩心；

S15、设定去离子水罐的保温箱温度，并保持罐体温度稳定，打开恒压泵，保持恒压泵的压力稳定，打开阀门，去离子水持续充入装置中，稳定并保持，通过去离子水对岩心进行预降温；

S16、去离子水持续、少量缓慢充入，使压力表数值稳定；

S17、通过夹持器内活塞的位移，使其向下缓慢运动，通过观察声波探头反馈至计算机的波速变化并记录横、纵波速时差，从而得知岩心被压碎，完成后，将空腔内的液压油排回液压油罐，卸下破碎的岩心，清理压罐；

所述天然气水合物岩心抗剪强度的三轴测试方法包括以下步骤：S21、将岩心置于岩心夹持器的内部并盖上第一活塞；打开气体排出阀﹐采用真空泵对抗压筒进行抽真空处理；

S22、提供去离子水罐，采用第二恒压泵向抗压筒内填充去离子水，使岩心的内部处于水饱和状态；

S23、提供甲烷气瓶，采用第一恒压泵向抗压筒内通入甲烷气体；使甲烷气体推动岩心的去离子水完全排出，使岩心处于含束缚水状态；

S24、调节岩心夹持器的温度和压力，控制岩心夹持器内的温度，甲烷气体和去离子水充分反应，观察气体流量计与液体流量计的显示量，当两者不再变化时，确定在岩心中天然气水合物反应完毕，得到含天然气水合物岩心；

S25、设定去离子水罐的保温箱温度，并保持罐体温度稳定，打开恒压泵，保持恒压泵的压力稳定，打开阀门，去离子水持续充入装置中，稳定并保持，通过去离子水对岩心进行预降温；

S26、去离子水持续、少量缓慢充入，使压力表数值稳定，此时系统内保持稳定，岩心表面保持稳定围压；

S27、通过活塞缸内的活塞的位移，使活塞缸内的活塞向右侧缓慢运动，通过观察声波探头反馈至计算机的波速突变情况并记录横、纵波速时差，从而得知岩心被压碎；

S31、通过实验时采集到的横、纵波速时差，利用以下公式，计算抗压强度和抗剪切强度：

2 2 2 2

E＝(ρ/△t1)((3△t1‑4△t2)/(△t1‑△t2))βσ＝0.0045E(1‑Vsb)+0.008EVsbτ＝σ/6

3

式中：E为杨氏模量，MPa，通过查动静杨氏模量转换关系图可知；ρ为体积密度，g/cm ；△t1横波波速时差，us/ft；△t2为纵波波速时差，us/ft，波速时差通过计算机采集得到的数据

7 2

可知；β为转换因子，取9.29*10 ；σ为抗压强度，kg/mm；Vsb为泥质含量；τ为抗剪切强度，kg/2

mm；

S32、由上述实验过程，分别进行测试抗压强度和剪切强度平行实验，通过反复测得的值，通过计算岩石抗压强度及抗剪切强度，所得数据进行加权平均，Δf1＝(Σσi*Si)/ΣσiΔf2＝(Στi*Sj)/Στi式中：Δf1为抗压强度的加权平均值；Δf2为抗剪切强度的加权平均值；σi为第i组实验的抗压强度；τi为第j组实验的抗剪切强度；Si为第i组实验的岩心横切面积；Sj为第j组实验的岩心横切面积；得出抗压强度和剪切强度。