[发明专利]一种岩石孔隙度测量方法及测量装置

说明书

本发明公布了一种岩石孔隙度测量方法，先将视体积相等的对比物和待测岩石样品放入体积相等的对比压力容器和样品压力容器内，先采用目标压力向样品压力容器充入气体，再采用同样的目标压力向对比压力容器充入气体，用压差计测量样品压力容器和对比压力容器的压差，并放出对比压力容器的气体至两容器中压力平衡，根据放出气体的体积计算待测岩石样品的孔隙度。本方法保证了实验的准确性，精度高，实验结果可靠。本发明还基于该方法公布了基于该方法的测量装置。

技术领域

本发明涉及煤、页岩和砂岩等岩石孔隙度的测试技术领域，特别是一种岩石孔隙度测量方法及测量装置。

背景技术

页岩气、致密砂岩气属于非常规天然气，其天然气的储层孔隙主要以纳米级为主，具有低孔、低渗的特征。孔隙度是页岩气、致密砂岩气有利目标区优选、储层评价和产能预测的关键参数之一。因此，如何准确、快速测量页岩或致密砂岩的孔隙度对勘探开发具有重要的实际意义。

目前能够测定致密岩石孔隙度的方法很多，其中常规砂岩气体法孔隙度测定仪的测量过程是这样的：首先将低压气体充入一个已知体积的参考罐，然后打开阀门向岩石样品罐放气，测定放气前后的压力，根据波义尔定律计算出孔隙体积的大小，然后得到孔隙度。该方法对孔隙较大、孔隙度较高的岩石样品是很有效的，因为气体很容易进入岩石的孔隙内，而页岩、致密砂岩、煤等致密岩石的孔隙直径小，气体分子不容易进入孔隙，达到平衡所需时间长，且气体很难进入岩石深部的孔隙中去，使测量数据的准确性受到很大的影响。

中国专利CN02155691.1，提供了“一种测定致密岩石孔隙度的方法”，先计算低气压室内气体的nRT₁值，再计算高气压室内样品的孔隙被冲入气体后的孔隙和管路的nRT₂值，再使低气压室和高气压室内的气体平衡后再测量nRT₃值，利用克拉伯龙方程计算样品的孔隙体积，但前提是要准确测量出管线死体积，同时气体平衡前后的温度T₁、T₂、T₃不能变化过大。

中国专利CN203595649，提供了“一种致密岩石颗粒体积测定装置”，该装置存在以下缺陷：(1)没有恒温装置，因此查表得到的气体压缩因子不准；(2)要求样品粉碎至粒度小于等于待测岩石样品的最小非连通孔隙，但没有进行样品粒度最优值的确定；(3)所用的压力表，高压条件下，精度低。

综上，可以看出，目前针对气体法孔隙度测试方法，在测试过程中仍存在一定的不足，本领域的技术人员期待解决存在的以下问题：采用对比方法，在尽量保证外界条件相同的条件下，对比计量出岩石孔隙体积，尽量减少所需要采集各项计算参数，从而使测量的岩石孔隙度更加准确。

发明内容

本发明旨在解决目前的测量算法复杂，且精度低的问题，提出一种岩石孔隙度测量方法,保证了实验的准确性，精度高，实验结果可靠。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种岩石孔隙度测量方法,包括以下步骤：

步骤1.取视体积为V₁的对比物和待测岩石样品分别放入体积相等的对比压力容器和样品压力容器中，用真空泵将对比压力容器和样品压力容器内气体抽出，形成真空环境；

步骤2.将充满气体且目标压力为P₁的参考压力容器与样品压力容器连通后立刻断开，记录样品压力容器的压力P₂和温度T₂；

步骤3.将充满气体且目标压力为P₁的参考压力容器与对比压力容器连通后立刻断开，记录对比压力容器的压力P₃和温度T₄；

步骤4.待样品压力容器压力降低并稳定后，比较对比压力容器与样品压力容器的压差，根据比较值间断性的使对比压力容器内的气体排出，降低对比压力容器的压力至与样品压力容器的压力相等，并记录排出的气体的体积V₂；