[发明专利]一种测量低渗透岩石孔隙率的装置及方法

摘要

本发明公开了一种测量低渗透岩石孔隙率的装置及方法，其特征在于，包括真空压力容器，真空压力容器的顶部压板和底部压板通过不锈钢棒连接，顶部压板设有水压力表，压力安全阀和两个顶部压板开口，其中一个顶部压板开口连接水箱，另一个顶部压板开口连接真空泵，底部压板在中心开口连接压力装置，本发明创造涉及一种使用真空压力饱和法测量低渗透岩石的孔隙率的新型设备和方法，其解决了现有技术中无法对高密度、低渗透岩石的孔隙实现完全饱和的技术缺陷；通过橡胶膜的设置使施加压力时不引起空气夹带，压力不直接施加到水中；为了确保真空压力容器的气密系统。

主权项

1.一种测量低渗透岩石孔隙率的方法，测量装置包括真空压力容器，真空压力容器的顶部压板和底部压板通过不锈钢棒连接；顶部压板设有水压力表，压力安全阀和两个顶部压板开口，其中一个顶部压板开口连接水箱，另一个顶部压板开口连接真空泵，真空压力容器和真空泵之间设置有真空捕集器，底部压板在中心开口连接压力装置；/n压力装置包括压力池和压力源，压力源与压力池之间设有压力安全阀、压力表以及压力调节器，所述压力池内设置有橡胶膜，所述压力池顶部设置有排水管和排气管，所述压力池底部分别连接底部压板和水箱；顶部压板和气缸之间设有橡胶O形圈；/n其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：取下真空压力容器的顶部压板，将烘干的试件称重记为m_A，放入真空压力容器中，关闭顶部压板并使橡胶O形圈处于密封状态，关闭所有阀门；/n步骤二：打开阀门V₂、V₄，放入真空弹簧，真空计读数为0.1MPa，并在真空下放置试件24小时；关闭阀门V₂和V₄，打开阀门V₁和V₃，将储存在水箱中的水放入真空压力容器中，并将水淹没到真空压力容器顶部，若水通过阀门V₂进入真空捕集器，表明真空压力容器完全充满水；/n步骤三：关闭阀门V₁和V₃，打开阀门V₂和V₄并将试件在真空状态下放置一段时间，直到气泡停止上升；关闭阀门V₂和V₄并关闭真空泵，使真空压力容器中的水淹没顶部，并且没有空气留在容器中；/n步骤四：如真空压力容器中残留空气，重复以上步骤三直到真空压力容器完全充满水；/n步骤五：打开阀门V₁和V₇，并用水填充压力池，保持V₅和排气管关闭，打开排水管并允许水通过它，使压力池完全充满水，关闭阀V₁和V₇和排水口，使真空压力容器和压力池都充满水，准备施加压力；/n步骤六：打开压力调节器并释放2MPa压力，确保压力表读数为2MPa，如果压力超过2MPa，压力安全阀将自动释放额外的压力；打开阀门V₅，橡胶膜开始膨胀，打开水压表阀门；真空计和水压表为2MPa，并保持24小时；系统恢复到大气压力后，关闭压力调节器和阀门V₅，V₆和V₈，敞开排气管，然后打开V₅，V₆和V₈；/n步骤七：关闭阀门V₆，并将试件置于真空压力容器中24小时以达到平衡状态，测量试件在空气中和水中的重量，分别记为m_B和m_C，通过渗透到试件中的水的量来确定孔隙率，孔隙率计算公式如下：/n /n式中：P为试件孔隙率，m_A为试件烘干的重量，m_B为试件饱和表面干重，m_C为试件饱和淹没重量。/n