[发明专利]一种在应力波脉冲作用下的岩心渗透率测试装置及方法

权利要求书

1.一种在应力波脉冲作用下的岩心渗透率测试装置，其特征在于：包括高压气源(1)、岩心夹持器(8)和气体流量计(12)，所述高压气源(1)下游管路与岩心夹持器(8)的入口连通，气体流量计(12)与岩心夹持器的出口连通；它还包括激励电路(19)、应力波发生器(18)、应力波放大器(17)、波导(16)和围压泵(14)，应力波发生器(18)位于岩心夹持器(8)的入口端，通过应力波放大器(17)和波导(16)与岩心(9)轴向端面相连，所述围压泵(14)与岩心夹持器(8)连通。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于还包括调压阀(2)、流量调节阀(3)、单向阀(4)，所述高压气源(1)与岩心夹持器(8)的入口之间的下游管路依次连接调压阀(2)、流量调节阀(3)和单向阀(4)，单向阀(4)出口与岩心夹持器(8)的入口连通。

3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于还包括恒温箱(7)，所述岩心夹持器(8)设置于恒温箱(7)内。

4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于所述应力波发生器(18)为电磁式发生器。

5.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于所述波导(16)为固体或液体。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的测试装置在应力波脉冲作用下的岩心渗透率测试方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、将测试岩心(9)置于岩心夹持器(8)内，打开围压泵(14)，对岩心夹持器(8)施加实验所要求的围压后，关闭围压泵(14)；

S2、启动恒温箱(7)，使岩心夹持器(8)达到实验所需的指定温度，并在岩心(9)渗透率测试过程中保持该温度；

S3、打开高压气源(1)、调压阀(2)、流量调节阀(3)、单向阀(4)，进行调压和流量调节；

S4、当岩心(9)出口流量稳定后，记录岩心(9)入口压力和流量，然后逐步改变入口压力，记录不同压力下对应的稳态流量；

S5、根据下式对流量计测得流量进行校正：

其中，Q为通过岩心的实际流量，cm³/s；Q₀为流量计读数，cm³/min；P₀为当时大气压(绝对)，MPa；t为室温，℃。

S6、根据下式计算应力波脉冲作用前的测试岩心基准渗透率k₁：

其中：Q为通过岩心的流量，cm³/s；A为岩心的截面积，cm²；L为岩心的长度，cm；p₁为岩心入口压力，10^-1MPa；p₂为岩心出口压力，10^-1MPa；p_sc为标准大气压力，10^-1MPa；μ为流体粘度，mPa.s。

S7、通过激励电路(19)设置应力波发生器(18)的功率和频率，重复步骤S3～S4，进行应力波脉冲作用下的岩心渗透率测试，应力波脉冲作用下的测试岩心的渗漏率k₂的计算公式为：

其中，Q′为应力波脉冲作用下通过岩心的流量，cm³/s；p′₁为应力波脉冲作用下岩心入口压力，10^-1MPa；p′₂为应力波脉冲作用下岩心出口压力，10^-1MPa。

7.根据权利要求6所述的一种在应力波脉冲作用下的岩心渗透率测试方法，其特征在于：所述的测试岩心(9)的直径为25mm，长度为25～50mm。