[發(fā)明專利]同時(shí)測(cè)量巖石滲透系數(shù)、壓縮系數(shù)及孔隙度的裝置及方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110297984.0
• 申請(qǐng)日: 2011-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN102507407A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖文聯(lián);李閩;趙金洲;李小春;王穎;趙世旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué);中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01N15/08
• 分類號(hào): G01N15/08;G01N7/10
• 代理公司: 成都市輔君專利代理有限公司 51120
• 代理人: 楊海燕

1.同時(shí)測(cè)量巖石滲透系數(shù)、壓縮系數(shù)及孔隙度的裝置，由壓力室(1)、上游入口(2)、下游入口(3)、圍壓入口(4)、上游泵(5)、下游泵(6)、圍壓泵(7)、真空泵(8)、圍壓閥(9)、上游針閥(10)、下游針閥(11)、真空針閥(12)、真空閥(13)、分隔閥(14)、真空計(jì)(15)、上游壓力計(jì)(16)、下游壓力計(jì)(17)、差壓計(jì)(18)、溫度計(jì)(19)、控制臺(tái)(20)組成，其特征在于，所述壓力室(1)內(nèi)有巖心，所述圍壓入口(4)順序連接圍壓閥(9)和圍壓泵(7)；所述上游入口(2)分別連接上游壓力計(jì)(16)和上游針閥(10)，所述上游針閥(10)連接上游泵(5)；所述下游入口(3)分別連接下游壓力計(jì)(17)、下游針閥(11)和真空針閥(12)，所述下游針閥(11)連接下游泵(6)，所述真空針閥(12)順序連接真空計(jì)(15)、真空閥(13)和真空泵(8)；所述上游入口(2)和下游入口(3)之間分別連有分隔閥(14)和差壓計(jì)(18)；該裝置內(nèi)設(shè)置溫度計(jì)(19)；所述上游泵(5)、下游泵(6)、圍壓泵(7)、真空計(jì)(15)、上游壓力計(jì)(16)、下游壓力計(jì)(17)、差壓計(jì)(18)和溫度計(jì)(19)均與控制臺(tái)(20)連接。

2.利用如權(quán)利要求1所述的裝置測(cè)量巖石滲透系數(shù)、壓縮系數(shù)及孔隙度的方法，依次包括以下步驟：

(1)將飽和實(shí)驗(yàn)流體的巖心放入壓力室，加載圍壓至設(shè)定值，對(duì)系統(tǒng)抽真空，加載內(nèi)壓至設(shè)定值，關(guān)閉分隔閥；

(2)待系統(tǒng)穩(wěn)定之后，通過上游泵對(duì)系統(tǒng)施加一個(gè)瞬時(shí)脈沖壓力，由差壓計(jì)記錄脈沖壓力的衰減曲線，上游壓力計(jì)、下游壓力計(jì)、溫度計(jì)分別記錄上游壓力、下游壓力、系統(tǒng)溫度的變化曲線，待差壓計(jì)讀數(shù)衰減至一半時(shí)，打開分隔閥，再通過上游泵控制系統(tǒng)壓力至設(shè)計(jì)值，繪制lnΔP(t)～t的曲線獲得初始系統(tǒng)應(yīng)力狀態(tài)下的滲透系數(shù)；

(3)通過下游泵對(duì)系統(tǒng)施加一個(gè)相同大小瞬時(shí)脈沖壓力，同理獲得反方向的初始系統(tǒng)應(yīng)力狀態(tài)下的滲透系數(shù)；

(4)重復(fù)步驟(2)、(3)至少三次，取所測(cè)均值作為初始系統(tǒng)應(yīng)力狀態(tài)下的滲透系數(shù)值；

(5)通過上游泵按照設(shè)計(jì)壓力步長對(duì)系統(tǒng)減壓，并由控制臺(tái)記錄圍壓泵中圍壓流體體積變化量和上游泵中系統(tǒng)流體體積變化量，通過上游泵控制系統(tǒng)壓力恢復(fù)至設(shè)定值，得到該應(yīng)力狀態(tài)下的巖石孔隙體積和巖石總體積，同時(shí)可得到該應(yīng)力狀態(tài)下的巖石孔隙度和滲透系數(shù)；

(6)重復(fù)步驟(5)直到內(nèi)壓降至設(shè)計(jì)的最低值，同時(shí)同理獲取每一變化步長下對(duì)應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)下巖石的孔隙度、孔隙體積、總體積和滲透系數(shù)，結(jié)束測(cè)量，打開分隔閥，卸載內(nèi)壓，卸載圍壓，取出實(shí)驗(yàn)巖心；

(7)分別繪制巖石孔隙體積和巖石總體積與內(nèi)壓的關(guān)系曲線，計(jì)算出各應(yīng)力狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的巖石孔隙壓縮系數(shù)和巖石總體積壓縮系數(shù)。