[發明專利]一種煤巖巖心氣體滲透率測量裝置

無效

• 申請號: 201110368838.2
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN102435537A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 孫仁遠;張元法;林李;胡愛梅;陳東
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(華東)
• 主分類號: G01N11/08
• 分類號: G01N11/08;G01N15/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于煤巖巖心氣體滲透率測試領域，具體涉及一種特低滲煤巖巖心氣體滲透率測量裝置。

背景技術

煤層氣，俗稱瓦斯，是在煤礦及其鄰近巖層中與煤伴生的、賦存于煤層中的自生自儲式以甲烷為主的非常規天然氣。由于煤巖儲層具有低孔、低滲、性脆以及對甲烷吸附性強等特點，使煤巖和砂巖具有很大差別，因此準確測量煤層氣在煤巖中的滲流規律對煤層氣的勘探、開發及產能預測具有重要意義。

目前，煤巖巖心氣體滲透率及等效液體滲透率的測量還沒有統一的方法和標準，測試設備、技術和方法仍待研制和提高。本發明裝置采用模塊化設計，通過提高上游壓力和準確測量氣體流量，實現了煤巖巖心氣體滲透率和等效液體滲透率的測量。

發明內容

本發明的目的是提供一種煤巖巖心氣體滲透率測量裝置，實現特低滲煤巖巖心的氣體滲透率和等效液體滲透率的測量。

本發明的技術方案為：一種煤巖巖心氣體滲透率測量裝置，主要由高壓氣源模塊、巖心夾持器模塊、環壓加載模塊、數據采集及計量模塊、真空處理模塊等組成，通過針型閥3、5、7、9、13相連，所述高壓氣源模塊包括高壓氣瓶1、減壓閥2、緩沖容器4；所述巖心夾持器模塊為巖心夾持器8；所述環壓加載模塊為手搖泵12；所述數據計量模塊包括精密壓力表6、10、皂泡流量計11；所述真空處理模塊為真空泵14。

進一步優選，所述巖心夾持器8由筒體15、銅套16、護套17、巖心套筒18、密封圈19、通孔20以及左右巖心封頭等組成。

進一步優選，所述皂泡流量計11包括三個部分：a-0.1ml/格，b-1ml/格，c-10ml/格。

進一步優選，所述巖心夾持器8規格為Φ25.4mm。

進一步優選，所述緩沖容器4規格為1000ml。

本發明所述的特低滲煤巖巖心氣體滲透率及等效液體滲透率測量裝置，測試時加在巖心上的圍壓應比上游壓力高0.5MPa。

煤巖巖心氣體滲透率計算公式為：

kg=2Q0P0μLA(p12-p22)]]>

式中，k_g-氣測滲透率，μm²；Q₀-p₀壓力下氣體的體積流量，cm³/s；p₀-大氣壓力，10^-1MPa；p₁-上游壓力，10^-1MPa；p₂-下游壓力，10^-1MPa；μ-氣體粘度，mPa·s；A-煤巖巖心的截面積，cm²；L-煤巖巖心的長度，cm。

本發明的特點為：通過增大上游壓力和提高氣體流量測量精度，實現了特低滲煤巖巖心氣體滲透率和等效液體滲透率的測量，測量氣體包括氮氣、空氣、氦氣、二氧化碳、甲烷等，測量精度高。該裝置使用高壓氣源，提高了上游壓力，有利于等效液體滲透率的測量；使用皂泡流量計，可以精確測定氣體流量。該裝置操作方便，測量數據重復性好，實驗誤差小，成本低。

附圖說明

圖1是依據本發明所提出的特低滲煤巖巖心氣體滲透率測量裝置流程圖。

圖2是巖心夾持器的剖面圖。

具體實施方式

下面結合具體實驗步驟來詳細描述本發明的實施方式。實驗步驟如下：

(1)用游標卡測量煤巖巖心的直徑和長度；

(2)檢驗裝置的氣密性；

(3)關掉高壓氣瓶、精密壓力表6，用真空泵抽真空；

(4)將煤巖巖心裝入煤巖夾持器中，用手搖泵對巖心加圍壓，圍壓應比上游壓力高0.5MPa；