[發明專利]一種巖石孔隙度測量方法及測量裝置

有效

• 申請號: 202011265754.1
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112485175B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 王濤;宜偉
• 申請（專利權）人: 武漢古生代檢測科技有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 深圳峰誠志合知識產權代理有限公司 44525
• 代理人: 李明香

本發明公布了一種巖石孔隙度測量方法，先將視體積相等的對比物和待測巖石樣品放入體積相等的對比壓力容器和樣品壓力容器內，先采用目標壓力向樣品壓力容器充入氣體，再采用同樣的目標壓力向對比壓力容器充入氣體，用壓差計測量樣品壓力容器和對比壓力容器的壓差，并放出對比壓力容器的氣體至兩容器中壓力平衡，根據放出氣體的體積計算待測巖石樣品的孔隙度。本方法保證了實驗的準確性，精度高，實驗結果可靠。本發明還基于該方法公布了基于該方法的測量裝置。

技術領域

本發明涉及煤、頁巖和砂巖等巖石孔隙度的測試技術領域，特別是一種巖石孔隙度測量方法及測量裝置。

背景技術

頁巖氣、致密砂巖氣屬于非常規天然氣，其天然氣的儲層孔隙主要以納米級為主，具有低孔、低滲的特征。孔隙度是頁巖氣、致密砂巖氣有利目標區優選、儲層評價和產能預測的關鍵參數之一。因此，如何準確、快速測量頁巖或致密砂巖的孔隙度對勘探開發具有重要的實際意義。

目前能夠測定致密巖石孔隙度的方法很多，其中常規砂巖氣體法孔隙度測定儀的測量過程是這樣的：首先將低壓氣體充入一個已知體積的參考罐，然后打開閥門向巖石樣品罐放氣，測定放氣前后的壓力，根據波義爾定律計算出孔隙體積的大小，然后得到孔隙度。該方法對孔隙較大、孔隙度較高的巖石樣品是很有效的，因為氣體很容易進入巖石的孔隙內，而頁巖、致密砂巖、煤等致密巖石的孔隙直徑小，氣體分子不容易進入孔隙，達到平衡所需時間長，且氣體很難進入巖石深部的孔隙中去，使測量數據的準確性受到很大的影響。

中國專利CN02155691.1，提供了“一種測定致密巖石孔隙度的方法”，先計算低氣壓室內氣體的nRT₁值，再計算高氣壓室內樣品的孔隙被沖入氣體后的孔隙和管路的nRT₂值，再使低氣壓室和高氣壓室內的氣體平衡后再測量nRT₃值，利用克拉伯龍方程計算樣品的孔隙體積，但前提是要準確測量出管線死體積，同時氣體平衡前后的溫度T₁、T₂、T₃不能變化過大。

中國專利CN203595649，提供了“一種致密巖石顆粒體積測定裝置”，該裝置存在以下缺陷：(1)沒有恒溫裝置，因此查表得到的氣體壓縮因子不準；(2)要求樣品粉碎至粒度小于等于待測巖石樣品的最小非連通孔隙，但沒有進行樣品粒度最優值的確定；(3)所用的壓力表，高壓條件下，精度低。

綜上，可以看出，目前針對氣體法孔隙度測試方法，在測試過程中仍存在一定的不足，本領域的技術人員期待解決存在的以下問題：采用對比方法，在盡量保證外界條件相同的條件下，對比計量出巖石孔隙體積，盡量減少所需要采集各項計算參數，從而使測量的巖石孔隙度更加準確。

發明內容

本發明旨在解決目前的測量算法復雜，且精度低的問題，提出一種巖石孔隙度測量方法,保證了實驗的準確性，精度高，實驗結果可靠。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種巖石孔隙度測量方法,包括以下步驟：

步驟1.取視體積為V₁的對比物和待測巖石樣品分別放入體積相等的對比壓力容器和樣品壓力容器中，用真空泵將對比壓力容器和樣品壓力容器內氣體抽出，形成真空環境；

步驟2.將充滿氣體且目標壓力為P₁的參考壓力容器與樣品壓力容器連通后立刻斷開，記錄樣品壓力容器的壓力P₂和溫度T₂；

步驟3.將充滿氣體且目標壓力為P₁的參考壓力容器與對比壓力容器連通后立刻斷開，記錄對比壓力容器的壓力P₃和溫度T₄；

步驟4.待樣品壓力容器壓力降低并穩定后，比較對比壓力容器與樣品壓力容器的壓差，根據比較值間斷性的使對比壓力容器內的氣體排出，降低對比壓力容器的壓力至與樣品壓力容器的壓力相等，并記錄排出的氣體的體積V₂；