CN102608015A - 岩体各向异性渗透系数原位测试方法及其装置 - Google Patents
岩体各向异性渗透系数原位测试方法及其装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102608015A CN102608015A CN2012100599451A CN201210059945A CN102608015A CN 102608015 A CN102608015 A CN 102608015A CN 2012100599451 A CN2012100599451 A CN 2012100599451A CN 201210059945 A CN201210059945 A CN 201210059945A CN 102608015 A CN102608015 A CN 102608015A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hole
- osmotic pressure
- setting
- out hole
- rock mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 230000035699 permeability Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 238000010998 test method Methods 0.000 title abstract description 7
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 title abstract 3
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 claims abstract description 42
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims description 23
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 7
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 208000005189 Embolism Diseases 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明公开了一种岩体各向异性渗透系数原位测试方法及其装置，以压水孔(3)为中心，在半径为3～5米的圆周上周向均匀至少布置有4个渗压孔(4)，压水孔(3)的压水段(5)的长度为5～10米，每个渗压孔(4)内布置有3只渗压计(6)，3只渗压计(6)的位置分别对应于压水孔(3)的压水段(5)的上、下两端部和中点，压水试验必须达到稳定流状态，即所述的压水孔(3)的压力和流量、所述的渗压计(6)的压力达到并保持连续恒定状态，且试验过程中保持所述的压水孔(3)的压力和流量、所述的渗压孔(4)渗压同时自动记录，数据记录时间间隔不大于5分钟。本发明是提供一种能考虑岩体各向异性的渗透特性、适用范围广的岩体各向异性渗透系数原位测试方法及其装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种岩体各向异性渗透系数原位测试方法，特别是涉及一种用于水利水电工程、交通工程、石油工程等领域岩体渗透张量测试方法，尤其是针对正交各向异性岩体的渗透系数测量。
背景技术
现有技术条件下，岩体渗透系数可采用单孔单段压水试验法、单孔三段压水试验法和交叉孔压水试验法进行测试。单孔单段压水试验采用孔内流量、孔内压力以及压水孔半径和压水段长度等参数来计算岩体的渗透系数，但不能考虑岩体各向异性的渗透特性，试验求得的渗透系数为等效的岩体各向同性渗透系数，其试验成果有较大的局限性。单孔三段压水法需要对将压水孔方向与裂隙方向垂直布置，对无法保证压水孔只穿过一组裂隙面情况就不适用了，其局限性也较大。而交叉孔压水试验工艺及试验方法复杂，代价昂贵，且试验不易成功，因此工程中很少采用。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有岩体压水试验系统布置工艺存在的不足，提供一种能考虑岩体各向异性的渗透特性、适用范围广的岩体各向异性渗透系数原位测试方法。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种实现该方法的装置。
为了解决上述第一个技术问题，本发明提供的岩体各向异性渗透系数原位测试方法，以压水孔为中心，在半径为3～5米的圆周上周向均匀至少布置有4个渗压孔，所述的压水孔与每个所述的渗压孔的长度相等，所述的压水孔的压水段的长度为5～10米，每个所述的渗压孔的孔底高程与所述的压水孔的孔底高程一致，每个所述的渗压孔均与所述的压水孔平行，每个所述的渗压孔内布置有3只渗压计，3只所述的渗压计的位置分别对应于所述的压水孔的压水段的上、下两端部和中点，3只所述的渗压计之间采用微膨胀材料封隔段封堵，压水试验必须达到稳定流状态，即所述的压水孔的压力和流量、所述的渗压计的压力达到并保持连续恒定状态，且试验过程中保持所述的压水孔的压力和流量、所述的渗压孔渗压同时自动记录，数据记录时间间隔不大于5分钟。
所述的微膨胀材料封隔段由橡胶隔板、止水海带以及膨胀水泥浆组成。
为了解决上述技术问题，本发明提供的实现岩体各向异性渗透系数原位测试方法的装置，包括压水孔和自动记录仪，以所述的压水孔为中心，在半径为3～5米的圆周上周向均匀至少布置有4个渗压孔，所述的压水孔与每个所述的渗压孔的长度相等，所述的压水孔的压水段的长度为5～10米，每个所述的渗压孔的孔底高程与所述的压水孔的孔底高程一致，每个所述的渗压孔均与所述的压水孔平行，每个所述的渗压孔内布置有3只渗压计，3只所述的渗压计的位置分别对应于所述的压水孔的压水段的上、下两端部和中点，3只所述的渗压计之间采用微膨胀材料封隔段封堵，3只所述的渗压计与所述的自动记录仪电连接。
所述的微膨胀材料封隔段由橡胶隔板、止水海带以及膨胀水泥浆组成。
采用上述技术方案的岩体各向异性渗透系数原位测试方法及其装置，通过渗压孔记录岩体中不同位置的渗透压力，通过压水孔记录压入岩体的流量和压水压力，再结合压水孔内的流量、压力和渗压孔不同位置的渗压值，利用Schneebeli公式可推求岩体的各向异性渗透系数。该压水试验工艺布置设计合理，结构简单，操作方便。
综上所述，本发明通过在渗压孔中不同位置布置多个渗压计记录渗压在不同方向上的变化量，进而推求岩体渗透系数的各向异性变化，进一步完善了岩体各向异性渗透系数原位测试方法，是一种基于压水孔压力和渗压孔压力的岩体各向异性渗透系数原位测试方法。
附图说明
图1是岩体渗透系数测试系统平面布置图。
图2是岩体渗透系数测试系统剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
参见图1和图2，以压水孔3为中心，在半径为3～5米的圆周上周向均匀布置有4个渗压孔4，压水孔3与每个渗压孔4的长度相等，在压水孔3内设有高压止水栓塞7形成有压水段5，进水管1穿过高压止水栓塞7与压水段5连通，压水孔3的压水段5的长度为5～10米，每个渗压孔4的孔底高程与压水孔3的孔底高程一致，每个渗压孔4均与压水孔3平行，每个渗压孔4内布置有3只渗压计6，3只渗压计6的位置分别对应于压水孔3的压水段5的上、下两端部和中点，每个渗压计6采用电缆与数据记录仪电连接，3只渗压计6之间采用微膨胀材料封隔段8封堵，微膨胀材料封隔段8由橡胶隔板、止水海带以及膨胀水泥浆组成，压水试验必须达到稳定流状态，即压水孔3的压力和流量、渗压计6的压力达到并保持连续恒定状态，且试验过程中保持压水孔3的压力和流量、3只渗压计6与自动记录仪电连接，渗压孔4渗压同时采用自动记录仪自动记录，数据记录时间间隔不大于5分钟。
参见图1和图2，本发明通过渗压孔4记录岩体中不同位置的渗透压力，通过压水孔3记录压入岩体的流量和压水压力，再结合压水孔3内的流量、压力和渗压孔4不同位置的渗压值，利用Schneebeli公式可推求岩体的各向异性渗透系数。该压水试验工艺布置设计合理，结构简单，操作方便。
Claims (4)
1.一种岩体各向异性渗透系数原位测试方法，其特征是：以压水孔(3)为中心，在半径为3～5米的圆周上周向均匀至少布置有4个渗压孔(4)，所述的压水孔(3)与每个所述的渗压孔(4)的长度相等，所述的压水孔(3)的压水段(5)的长度为5～10米，每个所述的渗压孔(4)的孔底高程与所述的压水孔(3)的孔底高程一致，每个所述的渗压孔(4)均与所述的压水孔(3)平行，每个所述的渗压孔(4)内布置有3只渗压计(6)，3只所述的渗压计(6)的位置分别对应于所述的压水孔(3)的压水段(5)的上、下两端部和中点，3只所述的渗压计(6)之间采用微膨胀材料封隔段(8)封堵，压水试验必须达到稳定流状态，即所述的压水孔(3)的压力和流量、所述的渗压计(6)的压力达到并保持连续恒定状态，且试验过程中保持所述的压水孔(3)的压力和流量、所述的渗压孔(4)渗压同时自动记录，数据记录时间间隔不大于5分钟。
2.根据权利要求1所述的岩体各向异性渗透系数原位测试方法，其特征是：所述的微膨胀材料封隔段(8)由橡胶隔板、止水海带以及膨胀水泥浆组成。
3.实现权利要求1所述的岩体各向异性渗透系数原位测试方法的装置，包括压水孔(3)和自动记录仪，其特征是：以压水孔(3)为中心，在半径为3～5米的圆周上周向均匀至少布置有4个渗压孔(4)，所述的压水孔(3)与每个所述的渗压孔(4)的长度相等，所述的压水孔(3)的压水段(5)的长度为5～10米，每个所述的渗压孔(4)的孔底高程与所述的压水孔(3)的孔底高程一致，每个所述的渗压孔(4)均与所述的压水孔(3)平行，每个所述的渗压孔(4)内布置有3只渗压计(6)，3只所述的渗压计(6)的位置分别对应于所述的压水孔(3)的压水段(5)的上、下两端部和中点，3只所述的渗压计(6)之间采用微膨胀材料封隔段(8)封堵，3只所述的渗压计(6)与所述的自动记录仪电连接。
4.根据权利要求3所述的实现岩体各向异性渗透系数原位测试方法的装置，其特征是：所述的微膨胀材料封隔段(8)由橡胶隔板、止水海带以及膨胀水泥浆组成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012100599451A CN102608015A (zh) | 2012-03-08 | 2012-03-08 | 岩体各向异性渗透系数原位测试方法及其装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012100599451A CN102608015A (zh) | 2012-03-08 | 2012-03-08 | 岩体各向异性渗透系数原位测试方法及其装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102608015A true CN102608015A (zh) | 2012-07-25 |
Family
ID=46525574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012100599451A Pending CN102608015A (zh) | 2012-03-08 | 2012-03-08 | 岩体各向异性渗透系数原位测试方法及其装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102608015A (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103234490A (zh) * | 2013-05-06 | 2013-08-07 | 中国水电顾问集团中南勘测设计研究院 | 一种水封地下储油洞库水封效果测控装置 |
| CN104502252A (zh) * | 2015-01-04 | 2015-04-08 | 西南石油大学 | 一种各向异性渗透率张量的测试方法 |
| CN104763466A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-07-08 | 中国矿业大学 | 一种覆岩隔离注浆充填浆体有效扩散半径的检测方法 |
| CN106053319A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-10-26 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种各向异性岩体渗透梯度测试装置及方法 |
| CN106124381A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-11-16 | 河南理工大学 | 低渗煤储层瓦斯启动压力梯度和渗透率的现场测试方法 |
| CN106802272A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-06-06 | 中国矿业大学 | 岩体裂隙网络渗流各向异性测试及可视化系统 |
| CN107036756A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-08-11 | 中国水利水电科学研究院 | 一种后埋入式可多点同时测量地下水渗流压力的监测装置 |
| CN107917865A (zh) * | 2016-10-11 | 2018-04-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种致密砂岩储层多参数渗透率预测方法 |
| CN109682740A (zh) * | 2019-02-11 | 2019-04-26 | 河海大学 | 一种确定错动带非线性流渗透参数的方法 |
| CN111398116A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-07-10 | 中国地质大学（武汉） | 一种利用特定方向压汞法表征页岩各向异性的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2754086Y (zh) * | 2004-10-01 | 2006-01-25 | 国家电力公司华东勘测设计研究院 | 现场高压渗透试验系统 |
| CN101221111A (zh) * | 2007-01-12 | 2008-07-16 | 中国石油大学(北京) | 各向异性渗透率的测试方法及装置 |
| CN101858848A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-10-13 | 中国水电顾问集团中南勘测设计研究院 | 基于岩体位移和孔压的岩体高压渗透性试验方法及装置 |
| CN101858808A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-10-13 | 中国水电顾问集团中南勘测设计研究院 | 用于高压压水试验系统的渗压量测装置 |
| CN202471558U (zh) * | 2012-03-08 | 2012-10-03 | 长沙理工大学 | 岩体各向异性渗透系数原位测试装置 |
-
2012
- 2012-03-08 CN CN2012100599451A patent/CN102608015A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2754086Y (zh) * | 2004-10-01 | 2006-01-25 | 国家电力公司华东勘测设计研究院 | 现场高压渗透试验系统 |
| CN101221111A (zh) * | 2007-01-12 | 2008-07-16 | 中国石油大学(北京) | 各向异性渗透率的测试方法及装置 |
| CN101858848A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-10-13 | 中国水电顾问集团中南勘测设计研究院 | 基于岩体位移和孔压的岩体高压渗透性试验方法及装置 |
| CN101858808A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-10-13 | 中国水电顾问集团中南勘测设计研究院 | 用于高压压水试验系统的渗压量测装置 |
| CN202471558U (zh) * | 2012-03-08 | 2012-10-03 | 长沙理工大学 | 岩体各向异性渗透系数原位测试装置 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103234490B (zh) * | 2013-05-06 | 2016-09-07 | 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 | 一种水封地下储油洞库水封效果测控装置 |
| CN103234490A (zh) * | 2013-05-06 | 2013-08-07 | 中国水电顾问集团中南勘测设计研究院 | 一种水封地下储油洞库水封效果测控装置 |
| CN104502252A (zh) * | 2015-01-04 | 2015-04-08 | 西南石油大学 | 一种各向异性渗透率张量的测试方法 |
| CN104763466A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-07-08 | 中国矿业大学 | 一种覆岩隔离注浆充填浆体有效扩散半径的检测方法 |
| CN106124381A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-11-16 | 河南理工大学 | 低渗煤储层瓦斯启动压力梯度和渗透率的现场测试方法 |
| CN106053319A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-10-26 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种各向异性岩体渗透梯度测试装置及方法 |
| CN107917865A (zh) * | 2016-10-11 | 2018-04-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种致密砂岩储层多参数渗透率预测方法 |
| CN107917865B (zh) * | 2016-10-11 | 2020-01-31 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种致密砂岩储层多参数渗透率预测方法 |
| CN106802272A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-06-06 | 中国矿业大学 | 岩体裂隙网络渗流各向异性测试及可视化系统 |
| CN107036756A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-08-11 | 中国水利水电科学研究院 | 一种后埋入式可多点同时测量地下水渗流压力的监测装置 |
| CN109682740A (zh) * | 2019-02-11 | 2019-04-26 | 河海大学 | 一种确定错动带非线性流渗透参数的方法 |
| CN109682740B (zh) * | 2019-02-11 | 2021-11-30 | 河海大学 | 一种确定错动带非线性流渗透参数的方法 |
| CN111398116A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-07-10 | 中国地质大学（武汉） | 一种利用特定方向压汞法表征页岩各向异性的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102608015A (zh) | 岩体各向异性渗透系数原位测试方法及其装置 | |
| US9921202B2 (en) | Integrated experimental system of hydrofracturing, water jet slotting, seepage and gas displacement under true triaxial stress | |
| CN102011581B (zh) | 应力敏感性地层钻井堵漏模拟评价装置 | |
| CN103048431B (zh) | 水力压裂支撑剂沉降及渗透率测试装置 | |
| CN105092450B (zh) | 一种低渗透性饱和粘土渗透测定仪及测试方法 | |
| CN203929557U (zh) | 一种含气页岩裂隙演化与渗流特征测试装置 | |
| CN111075441B (zh) | 一种边底水稠油油藏热采后冷采三维物理模拟实验装置及方法 | |
| CN101858848B (zh) | 基于岩体位移和孔压的岩体高压渗透性试验方法及装置 | |
| CN103776696A (zh) | 一种土工合成材料拉拔剪切试验装置 | |
| CN103207137A (zh) | 全自动测定动态围压下致密岩石渗透率和孔隙度的装置 | |
| CN103983533B (zh) | 一种含气页岩裂隙演化与渗流特征测试装置及方法 | |
| CN108266166B (zh) | 一种裂缝性油藏波动采油微观射流增渗机制评价实验装置与方法 | |
| CN202471558U (zh) | 岩体各向异性渗透系数原位测试装置 | |
| CN201902206U (zh) | 应力敏感性地层钻井堵漏模拟评价装置 | |
| CN103244112A (zh) | 页岩裂缝网络导流能力测试方法和装置 | |
| CN204255812U (zh) | 原状粗粒土的渗透系数测试装置 | |
| CN102817598A (zh) | 稠油溶解气驱加密开采物理模拟实验装置和方法 | |
| CN103334746B (zh) | Fdt模块式地层测试器探头 | |
| CN203037641U (zh) | 水力压裂支撑剂沉降及渗透率测试装置 | |
| CN205154147U (zh) | 一种气体示踪剂注入装置 | |
| CN204269464U (zh) | 室内测试基床系数的自动化装置 | |
| CN103808570B (zh) | 一种用于岩土体的土工织物抗拉拔摩擦测试方法 | |
| CN110617063B (zh) | 深井套外环空双级监测采样器及其监测方法 | |
| CN1595098A (zh) | 模拟地层多应力场耦合作用的岩心夹持器 | |
| CN107630687A (zh) | 一种致密油流体脉冲驱替系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120725 |