[發明專利]巖芯覆壓基質滲透率的測試方法及裝置

在審

• 申請號: 202110021095.5
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112834405A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 孫澤祥;李靖;周世新
• 申請（專利權）人: 中國科學院西北生態環境資源研究院
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 衡滔

本申請提供一種巖芯覆壓基質滲透率的測試方法及裝置。巖芯覆壓基質滲透率的測試方法，包括：將待測試巖芯周圍的壓力控制到目標壓力(模擬的地層壓力)；抽出所述待測試巖芯內部的氣體；將預設壓力的測試氣體通入所述待測試巖芯中，并在通入所述測試氣體的過程中，采集所述待測試巖芯的壓力變化信息；根據所述壓力變化信息確定所述待測試巖芯在模擬的地層壓力條件下的基質滲透率。該測試方法用以實現測試巖芯的覆壓基質滲透率。

技術領域

本申請涉及地質測試技術領域，具體而言，涉及一種巖芯覆壓基質滲透率的測試方法及裝置。

背景技術

滲透率是重要的巖石物理性質，滲透率包括表觀滲透率和基質滲透率。基質滲透率代表著孔隙介質內部流體釋放的能力，是頁巖氣開采過程中重要的技術參數。

目前，可以通過覆壓孔滲儀測量巖芯的覆壓脈沖滲透率(或表觀滲透率)，但是尚不能測量巖芯的覆壓基質滲透率。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種巖芯覆壓基質滲透率的測試方法及裝置，用以實現測試巖芯的覆壓基質滲透率。

第一方面，本申請實施例提供一種巖芯覆壓基質滲透率的測試方法，包括：將待測試巖芯周圍的壓力控制到目標壓力；目標壓力代表模擬的地層壓力；抽出所述待測試巖芯內部的氣體；將預設壓力的測試氣體通入所述待測試巖芯中，并在通入所述測試氣體的過程中，采集所述待測試巖芯的壓力變化信息；根據所述壓力變化信息確定所述待測試巖芯在所述模擬的地層壓力條件下的基質滲透率。

在本申請實施例中，與現有技術相比，通過先抽出待測試巖芯內部的氣體，然后再進行加壓；巖芯的基質是剛性的骨架，骨架中間有空隙，連通成通道；通過抽出氣體，再加壓時，能夠保證加入的測試氣體進入巖芯的基質中(即實現基質的直接加壓)，進而最終得到的壓力變化信息為基質對應的壓力變化信息，基于該壓力變化信息，能夠確定待測試巖芯在模擬的地層壓力條件下的基質滲透率(即覆壓基質滲透率)，實現覆壓基質滲透率的測試。

作為一種可能的實現方式，所述根據所述壓力變化信息確定所述待測試巖芯在所述模擬的地層壓力條件下的基質滲透率，包括：通過公式：計算所述待測試巖芯在所述模擬的地層壓力條件下的基質滲透率；其中，L為預先確定的所述待測試巖芯的長度；φ為預先確定的所述待測試巖芯的孔隙度；K_a為預設的吸附相密度相對于所述測試氣體密度的偏導數；μ為預設的所述測試氣體的動力學黏度；c_g為預設的所述測試氣體的密度壓縮系數；s₁為通過所述壓力變化信息確定的直線擬合斜率；α₁為預先確定的超越方程tanα＝3α/(3+K_cα²)的第一個解；其中，K_c為預計通入所述待測試巖芯中的氣體體積與所述待測試巖芯可吸收的氣體的體積之比。

在本申請中，結合壓力變化信息，與預先確定的各個參數信息，能夠實現待測試巖芯的基質滲透率的準確測試。

第二方面，本申請實施例提供一種巖芯覆壓基質滲透率的測試裝置，所述測試裝置用于實現第一方面以及第一方面的任意一種可能的實現方式中所述的測試方法，所述測試裝置包括：巖芯固定裝置，用于固定待測試巖芯；增壓裝置，用于將所述待測試巖芯周圍的壓力控制到目標壓力；所述目標壓力代表模擬的地層壓力；真空裝置，用于抽出所述待測試巖芯內部的氣體；通氣裝置，用于將預設壓力的測試氣體通入所述待測試巖芯中；以及在通入所述測試氣體的過程中，采集所述待測試巖芯的壓力變化信息；計算機，與所述通氣裝置連接，用于根據所述壓力變化信息確定所述待測試巖芯在所述模擬的地層壓力的條件下的基質滲透率。

在本申請實施例中，通過巖芯固定裝置固定待測試巖芯，通過增壓裝置控制待測試巖芯周圍的壓力，通過通氣裝置實現待測試巖芯的壓力變化信息采集，通過計算機實現基于壓力變化信息的基質滲透率計算；最終實現巖芯的覆壓基質滲透率的測試。