[发明专利]一种三轴渗透率测试方法

说明书

本发明公开了一种三轴渗透率测试方法，属于煤层气开采领域，由模型系统(1)盛装岩样和施加压力脉冲，由气体控制系统(2)向模型系统(1)提供试验气体，由温度控制系统(3)控制模型系统(1)温度，由三轴加载系统(4)向模型系统(1)岩心夹持器施加围压和轴压，由抽真空系统(5)对试验装置抽真空，由气体样品采集系统(6)检测试验后气体组分，由电气控制及监控系统对试验过程进行监控；具体步骤为：试样装罐、气密性检查、进行渗透率测试、试验系统清理。本发明能够在实验室内模拟深部地层高温高压环境，通过在岩样入口端施加压力脉冲，计算压力脉冲的衰减数据得到岩样渗透率。本发明测试效率高、受外界干扰小，测试结果更加准确。

技术领域

本发明涉及一种试验方法，特别是涉及一种三轴渗透率测试方法，属于煤层气开采领域。

背景技术

煤层气(煤矿瓦斯)、页岩气是新型的高效洁净能源。煤层气和页岩气开发对缓解我国油气资源紧张现状、减轻矿井灾害程度、减少温室气体排放等具有重要意义，是我国增强能源自主保障能力与调整优化能源结构的重要途径。我国煤层气、页岩气资源丰富，2000m 以浅的煤层气储量达到36.81×10¹²m³，页岩气储量高达30×10¹²m³以上，开发潜力巨大。然而我国煤层气、页岩气开发利用率偏低，制约其开发的一个重要因素是煤层与页岩属于致密岩层，渗透率总体偏低，加之我国地质构造条件复杂，煤层气、页岩气难以被有效产出。

对岩样渗透率的理论研究对煤层气与页岩气的实际生产具有重要的意义，现有实验室进行渗透率测试的方法，对于煤层及页岩等致密岩石，试验效率较低、试验过程易受环境温度影响，测试结果误差相对较大。因此，设计一种适用于煤层及页岩等致密岩石的高效准确的渗透率测试方法具有重要的理论及实际生产指导意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种三轴渗透率测试方法，能够在实验室内模拟深部底层高温高压环境，通过在岩样入口端施加压力脉冲，测量压力脉冲在岩样中的衰减数据，即可计算得出岩样的渗透率。本发明测试效率高、测试过程受外界的干扰小，测试结果更加准确。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种三轴渗透率测试方法，所使用的试验装置包括：用于盛装岩样和施加压力脉冲的模型系统、用于向模型系统提供试验用气体的气体控制系统、用于控制模型系统温度并使其保持恒温的温度控制系统、用于向模型系统内岩心夹持器施加围压和轴压的三轴加载系统、用与对试验装置抽真空的抽真空系统、用于收集并检测试验后气体组分的气体样品采集系统和电气控制及监控系统；具体步骤如下：

a)试样装罐：对岩样进行平衡水分或平衡油分处理；接通模型系统、气体控制系统、温度控制系统、三轴加载系统、抽真空系统、气体样品采集系统和电气控制及监控系统的管路和线路；打开岩心夹持器，将用游标卡尺测量过的岩样放入岩心夹持器的样品室内，放入前，在岩样上放置应变片，放置好后，将密封好的岩心夹持器放置在温度控制系统内的电加热套内；