[發明專利]一種基于瞬態壓力的低滲煤層原位滲透率測試方法及裝置

有效

• 申請號: 202110461645.5
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113138150B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 李延河;高明忠;原鴻鵠;王新義;王滿;焦繼紅;劉磊;陳建忠;李銘輝;李存寶
• 申請（專利權）人: 中國平煤神馬能源化工集團有限責任公司;深圳大學;平頂山天安煤業股份有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 劉文求;朱陽波

1.一種基于瞬態壓力的低滲煤層原位滲透率測試方法，其特征在于，所述方法包括：

對待測孔進行封閉，得到密封空間，所述待測孔位于待測煤層中，所述待測煤層為滲透率低于預設閾值的煤層；

預測所述待測煤層的原始瓦斯壓力值；對氣體壓力容器進行注氣，直至所述氣體壓力容器中的氣壓值大于所述待測煤層的原始瓦斯壓力值，將所述氣體壓力容器中的氣體作為第一壓力氣體；將一定體積的所述第一壓力氣體注入所述密封空間，以實現對所述密封空間產生瞬態壓力脈沖，并獲取所述密封空間基于所述第一壓力氣體產生的氣壓變化信息；根據所述氣壓變化信息確定所述密封空間內的氣壓下降至穩定狀態時對應的氣壓值，得到所述穩定氣壓值；獲取所述密封空間內所述第一壓力氣體降低至所述穩定氣壓值所需的時長，得到穩定時長數據；

獲取所述第一壓力氣體對應的動力黏度數據、所述氣體壓力容器的容積值、預設的煤層物理力學系數、所述待測孔的直徑數據、所述穩定氣壓值以及所述第一壓力氣體對應的氣壓值；

根據所述第一壓力氣體對應的動力黏度數據、所述氣體壓力容器的容積值、所述煤層物理力學系數、所述待測孔的直徑數據、所述穩定氣壓值、所述第一壓力氣體對應的氣壓值以及所述穩定時長數據，確定所述待測煤層的原位滲透率；

待測煤層的原位滲透率計算公式如下：

其中，k為待測煤層的原位滲透率；μ為第一壓力氣體的動力黏度；V為氣體壓力容器的容積值；B為煤層物理力學系數；D為待測孔的直徑；P₀為穩定氣壓值；P₁為第一壓力氣體對應的氣壓值；t為穩定時長。

2.根據權利要求1所述的一種基于瞬態壓力的低滲煤層原位滲透率測試方法，其特征在于，所述對待測孔進行封閉，得到密封空間，包括：

將水壓膨脹封孔塞放置于所述待測孔中；

利用所述水壓膨脹封孔塞對所述待測孔進行封閉；

封閉后，將所述水壓膨脹封孔塞與所述待測孔的孔底之間的空間作為所述密封空間。

3.根據權利要求2所述的一種基于瞬態壓力的低滲煤層原位滲透率測試方法，其特征在于，所述利用所述水壓膨脹封孔塞對所述待測孔進行封閉，包括：

對所述水壓膨脹封孔塞進行注水，直至所述水壓膨脹封孔塞與所述待測孔的孔壁之間產生的壓力值達到預設壓力閾值，以實現對所述待測孔進行封閉。