致密岩石渗透性室内便捷测定方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112362551A(43)申请公布日2021.02.12(21)申请号202011176912.6(22)申请日2020.10.29(71)申请人中国三峡建设管理有限公司地址100080北京市海淀区玉渊潭南路1号B座5层(72)发明人荣冠陈文夫谭尧升王克祥周天刚罗贯军颜月(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人俞琳娟(51)Int.Cl.G01N15/08(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称致密岩石渗透性室内便捷测定方法及系统(57)摘要本发明提供了一种致密岩石渗透性室内便捷测定方法及系统，能够在室内便捷、有效地测定岩石的渗透率并得出其渗透性质。本发明所提供的方法包括：步骤1.取待测岩石加工成内部具有圆柱形的空腔、且从空腔边界任一点到岩样外表面的最短距离均相等的岩样，空腔上部开口、下部不贯穿岩样；步骤2.将岩样架设在支撑座上，用不透水塞堵塞住空腔开口，对堵塞处进行防水密封，不透水塞上预留有一充气孔作为加压通道；步骤3.通过充气孔向空腔中进行充气储气，通过气压监测传感器实时监测气压变化，达到预定压力值后，充气完毕；步骤4.根据气压监测传感器实时监测的气压变化数据，采用公式进行计算，得到岩样的渗透率。CN112362551ACN112362551A权利要求书1/2页1.一种致密岩石渗透性室内便捷测定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1.制样取待测岩石加工成内部具有空腔、且从空腔边界任一点到岩样外表面的最短距离均相等的岩样，将所述最短距离记为I，所述空腔上部开口、下部不贯穿所述岩样；步骤2.装样将所述岩样架设在支撑座上，用不透水塞堵塞住所述空腔开口，对堵塞处进行防水密封，所述不透水塞上预留有一充气孔作为加压通道；步骤3.预充气平衡通过所述充气孔向所述空腔中进行充气储气，通过气压监测传感器实时监测气压变化，达到预定压力值后，充气完毕；步骤4.气体渗透根据气压监测传感器实时监测的气压变化数据，采用如下公式进行计算，得到岩样的渗透率k：式中，Pu为通过所述气压监测传感器监测到的空腔充气完成后的初始压力，ΔP＝0.8Pu，t为通过所述气压监测传感器监测到的所述空腔内部压力从Pu降低了ΔP所经历的时间，Vu为所述空腔内的容积，μ为流体的动力粘滞系数，Cf为流体的压缩系数，A为空腔壁的面积，I为从所述空腔边界任一点到所述岩样外表面的最短距离。2.根据权利要求1所述的致密岩石渗透性室内便捷测定方法，其特征在于：其中，所述岩样为圆柱体状或者正方体状，所述空腔为圆柱体状，设圆柱体状岩样的外径或者正方体状岩样的边长为所述空腔的内径为则3.根据权利要求1所述的致密岩石渗透性室内便捷测定方法，其特征在于：其中，I＝50mm～100mm。4.根据权利要求1所述的致密岩石渗透性室内便捷测定方法，其特征在于，还包括：步骤5.排尽充气管路中的气体，使气压恢复至当地大气压，然后重复步骤3至4进行平行试验得到多个渗透率k，再确定最终渗透率。5.一种致密岩石渗透性室内便捷测定系统，其特征在于，包括：供气瓶；储气室，与所述供气瓶相连通，并设有排气口；支撑座，用于支撑岩样；不透水塞，密封塞堵住所述空腔开口，并且所述不透水塞上设有一充气孔作为加压通道；控制阀，设置在所述供气瓶出口；减压阀，设置在所述供气瓶与所述储气室的连通管道上；送气管路，将所述不透水塞的充气孔与所述供气瓶和所述储气室相连通；气压监测传感器，设置在所述送气管路上靠近所述不透水塞的一侧，用于实时监测空腔内气压变化；阀门部，包括：设置在所述供气瓶与所述储气室的连通管道上的第一阀门，设置在所述2CN112362551A权利要求书2/2页储气室排气口处的第二阀门，设置在所述送气管路上的第三阀门；控制部，与所述控制阀、减压阀、气压监测传感器、阀门部均通信相连，控制它们的运行，获取数据，并根据如下公式计算得到岩样的渗透率k：式中，Pu为通过所述气压监测传感器监测到的所述空腔充气完成后的初始压力，ΔP＝0.8Pu，t为通过所述气压监测传感器监测到的所述空腔内部压力从Pu降低了ΔP所经历的时间，Vu为所述空腔内的容积，μ为流体的动力粘滞系数，Cf为流体的压缩系数，A为空腔壁的面积，l为从所述空腔边界任一点到所述岩样外表面的最短距离。6.根据权利要求5所述的致密岩石渗透性室内便捷测定系统，其特征在于，还包括：制样部，将待测岩石加工成内部具有空腔、且从空腔边界任一点到岩样外表面的最短距离均相等的岩样，将所述最短距离记为l，所述空腔上部开口、下部不贯穿所述岩样。7.根据权利要求6所述的致密岩石渗透性室内便捷测定系统，其特征在于：其中，所述岩样为圆柱体状或者正方体状，所述空腔为圆柱体状