[发明专利]一种不规则样品渗透率测试方法

权利要求书

1.一种不规则样品渗透率测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)样品制备

使用激光扫描获得不规则形状页岩样品或无法取得岩心只有岩屑的岩性样品的三维立体图；紧接着使用图像处理软件获得沿着拟测试样品内流体流动方向的截面积A(x)随着位置x变化的数值；然后使用3D打印机打印外径为标准尺寸、内部为不规则页岩形状或无法取得岩心只有岩屑样品形状的中空的圆柱状的胶套，并将不规则形状页岩样品或无法取得岩心只有岩屑的岩性样品装入胶套内；

(2)采用稳态法或脉冲衰减法计算渗透率

1)当采用稳态法计算渗透率时，该方法包括使用稳态法公式如下：

其中k为样品的渗透率，L为样品在测试方向上的长度，x为沿测试方向样品中任意一点距起始点的距离，A(x)为样品在位置x处垂直于流动方向的截面积，P2为出口端的流体压力，P1为进口端的流体压力，为达到稳态时的质量流量，ρ为流体密度，μ为流体的粘度，p为流体的压力；

当使用的流体密度和粘度为常数时，上述公式可简化为：

其中Q为稳态时的体积流量；

2)当采用脉冲衰减法计算渗透率时，该方法包括使用脉冲衰减法，脉冲衰减法需要用数值方法联立解如下方程组获得渗透率k：

其中Q为流过样品的体积流量，Q_u是上游流体罐流出的流量，Q_d是下游流体罐流入的流量，k为样品的渗透率，A(x)为沿着测试方向位置x处的样品截面积，μ为流体粘度，p为流体压力；V_u和V_d分别是上下游流体罐的体积，β为流体的压缩系数，p_u和p_d分别是上下游流体罐中流体的压力，t为时间；通过数值方法解析上述方程组求解获得渗透率k。

2.根据权利要求1所述的不规则样品渗透率测试方法，其特征在于：所述步骤(1)中，不规则形状页岩样品或无法取得岩心只有岩屑的岩性样品需要具有厘米尺度，以测试方向为基准，将样品的两端用线切割切平或用砂纸磨平。

3.根据权利要求1所述的不规则样品渗透率测试方法，其特征在于：所述步骤(1)中针对同一个样品可制备不同方向3D打印胶套以实现不同方向渗透率的测量。

4.根据权利要求1所述的不规则样品渗透率测试方法，其特征在于：所述3D打印机打印的材料是包括光敏聚合物在内的具有弹性的材料，也包括安装完样品后又硬化的材料。