CN111366524B - 一种用于多孔介质的孔隙度测量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于多孔介质的孔隙度测量装置及方法，属于多孔介质检测仪器技术领域。该装置包括容器、针管、移动活塞、真空泵、量筒，针管通过进水管连接至容器，移动活塞滑动密封安装在容器内部，所述移动活塞下部密封安装有出水管，出水管一端连通至容器内部，另一端贯穿出移动活塞连通至量杯，移动活塞上部密封安装有真空管，真空管一端连通至容器内部，另一端贯穿出移动活塞连通至真空泵。本发明的装置结构简单、操作方便，能够准确测量多孔介质的孔隙度，解决了现有高精度测量仪器测量孔隙度成本高和操作麻烦的问题，具有便于携带的优点，方便操作人员进行户外测量使用。
Description
技术领域
本发明属于多孔介质检测仪器技术领域，特别是涉及一种用于多孔介质孔隙度测量的装置及方法。
背景技术
孔隙度是指岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样体积的比值，称为该岩石的总孔隙度，以百分数表示。储集层的总孔隙度越大，说明岩石中孔隙空间越大。从实用出发，只有那些互相连通的孔隙才有实际意义，因为它们不仅能储存油气，而且可以允许油气在其中渗滤。因此在生产实践中，提出看了有效孔隙度的概念。有效孔隙度是指那些互相连通的，在一般压力条件下，允许流体在其中流动的孔隙体积之和与岩样总体积的比值，以百分数表示。显然，同一岩石有效孔隙度小于其总孔隙度。
实验室关于多孔介质的实验中，总避免不了对多孔介质孔隙度进行测量，而一些精细测量多孔介质孔隙度的仪器操作麻烦且成本较高，对于一些对孔隙度测量要求不太精细的实验，通过实验过程中的经验，设计一种便于操作成本低廉的测量多孔介质孔隙度的装置尤为需要。
发明内容
本发明的目的之一在于针对现有高精度多孔介质孔隙度测量仪器在对孔隙度测量要求不太精细的实验中操作麻烦、成本较高，且不易搬运外携的问题，提供一种结构简单、操作方便，能够准确测量多孔介质孔隙度的测量装置，该装置还便于携带方便进行室外试验。本发明的另一目的是提供利用该装置进行多孔介质孔隙度测量的方法。
本发明为了实现上述目的而采用的技术方案是：一种用于多孔介质的孔隙度测量装置，包括容器，容器为圆筒形结构，左侧面为封闭的密封部，右侧面为敞口的开口部，还包括针管、移动活塞、真空泵、量筒，针管通过进水管连接至容器密封部，并与容器内部连通，移动活塞滑动密封安装在容器的开口部，移动活塞与密封部之间的容器内部形成用于放置多孔介质的容置空腔，所述移动活塞下部密封安装有出水管，出水管一端连通至容器内部，另一端贯穿出移动活塞连通至量杯，移动活塞上部密封安装有真空管，真空管一端连通至容器内部，另一端贯穿出移动活塞连通至真空泵。
作为优选，所述进水管上设置有第一阀门。
作为优选，所述真空管上设置有第二阀门。
作为优选，所述出水管上设置有第三阀门。
作为优选，所述移动活塞远离容器内部的侧面固定连接有刻度尺。
作为优选，所述容器的密封部内壁处设置滤纸。
本发明还提供了利用上述用于多孔介质的孔隙度测量装置进行孔隙度测量的方法，包括以下步骤：
⑴将待测滤纸、多孔介质先后通过容器的开口部置于容器内部后装好移动活塞，调整移动活塞处于适当位置，关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门，打开第一阀门，按压预先装有去离子水的针管排除进水管内空气后关闭第一阀门，读取针管内去离子水刻度值，体积记为V1，启动真空泵，打开第二阀门抽出容器内部容置空腔的空气后关闭第二阀门及真空泵；
⑵读取刻度尺初始位置，打开第一阀门、第三阀门，匀速按压针管推进去离子水，直至量筒内有水匀速流入时停止按压针管，关闭第一阀门、第三阀门，记录量筒内水的体积V2，读取针管内去离子水刻度值，记为V3，读取刻度尺终止位置，根据刻度尺移动位置计算容器内部非孔隙水体积，记为V4，出水管内留存的水体积记为V5；
⑶根据计算公式计算出多孔介质的孔隙水体积V，即多孔介质的孔隙体积，其中，孔隙水体积V的计算公式为：V＝V1-V2-V3-V4-V5。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益技术效果是：该装置结构简单、操作方便，能够准确测量多孔介质的孔隙度，解决了现有高精度测量仪器测量孔隙度成本高和操作麻烦的问题，具有便于携带的优点，方便操作人员进行户外测量使用。
附图说明
图1为本发明的装置结构示意图
图中标记：1-针管，2-进水管，3-第一阀门，4-多孔介质，5-滤纸，6-容器，7-移动活塞，8-出水管，9-刻度尺，10-量杯，11-真空管，12-真空泵，13-第二阀门，14-第三阀门。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种用于多孔介质的孔隙度测量装置，包括容器，容器为圆筒形结构，左侧面为封闭的密封部，右侧面为敞口的开口部，还包括针管、移动活塞、真空泵、量筒，针管通过进水管连接至容器密封部，并与容器内部连通，移动活塞滑动密封安装在容器的开口部，移动活塞与密封部之间的容器内部形成用于放置多孔介质的容置空腔，所述移动活塞下部密封安装有出水管，出水管一端连通至容器内部，另一端贯穿出移动活塞连通至量杯，移动活塞上部密封安装有真空管，真空管一端连通至容器内部，另一端贯穿出移动活塞连通至真空泵，所述进水管上设置有第一阀门，所述真空管上设置有第二阀门，所述出水管上设置有第三阀门，所述移动活塞远离容器内部的侧面固定连接有刻度尺，所述容器的密封部内壁处设置滤纸。
所述滤纸能够使容器内的多孔介质水分填充均匀，针管管身上设有刻度，第一阀门紧靠密封部；多孔介质形状规则，优选横截面为圆形恰好放入容器内部的圆柱形结构。
实施例2
在实施例1的基础上，本发明还提供了利用该装置进行孔隙度测量的方法，包括以下步骤：
⑴将待测滤纸、多孔介质先后通过容器的开口部置于容器内部后装好移动活塞，调整移动活塞处于适当位置，关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门，打开第一阀门，按压预先装有去离子水的针管排除进水管内空气后关闭第一阀门，读取针管内去离子水刻度值，体积记为V1，启动真空泵，打开第二阀门抽出容器内部容置空腔的空气后关闭第二阀门及真空泵；
⑵读取刻度尺初始位置，打开第一阀门、第三阀门，匀速按压针管推进去离子水，直至量筒内有水匀速流入时停止按压针管，关闭第一阀门、第三阀门，记录量筒内水的体积V2，读取针管内去离子水刻度值，记为V3，读取刻度尺终止位置，根据刻度尺移动位置计算容器内部非孔隙水体积，记为V4，出水管内留存的水体积记为V5；
⑶根据计算公式计算出多孔介质的孔隙水体积V，即多孔介质的孔隙体积，其中，孔隙水体积V的计算公式为：V＝V1-V2-V3-V4-V5。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种用于多孔介质的孔隙度测量装置，包括容器，容器为圆筒形结构，其特征在于，容器左侧面为封闭的密封部，右侧面为敞口的开口部，该装置还包括针管、移动活塞、真空泵、量筒，针管通过进水管连接至容器密封部，并与容器内部连通，移动活塞滑动密封安装在容器的开口部，移动活塞与密封部之间的容器内部形成用于放置多孔介质的容置空腔，所述移动活塞下部密封安装有出水管，出水管一端连通至容器内部，另一端贯穿出移动活塞连通至量杯，移动活塞上部密封安装有真空管，真空管一端连通至容器内部，另一端贯穿出移动活塞连通至真空泵；所述进水管上设置有第一阀门；所述真空管上设置有第二阀门；所述出水管上设置有第三阀门；所述移动活塞远离容器内部的侧面固定连接有刻度尺；所述容器的密封部内壁处设置滤纸；
所述的用于多孔介质的孔隙度测量装置进行孔隙度测量的方法，包括以下步骤：
⑴将待测滤纸、多孔介质先后通过容器的开口部置于容器内部后装好移动活塞，
调整移动活塞处于适当位置，关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门，打开第一阀门，按压预先装有去离子水的针管排除进水管内空气后关闭第一阀门，读取针管内去离子水刻度值，体积记为V1，启动真空泵，打开第二阀门抽出容器内部容置空腔的空气后关闭第二阀门及真空泵；
⑵读取刻度尺初始位置，打开第一阀门、第三阀门，匀速按压针管推进去离子水，直至量筒内有水匀速流入时停止按压针管，关闭第一阀门、第三阀门，记录量筒内水的体积V2，读取针管内去离子水刻度值，记为V3，读取刻度尺终止位置，根据刻度尺移动位置计算容器内部非孔隙水体积，记为V4，出水管内留存的水体积记为V5；
⑶根据计算公式计算出多孔介质的孔隙水体积V，即多孔介质的孔隙体积，其中，孔隙水体积V的计算公式为：V＝V1-V2-V3-V4-V5。
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