CN2570772Y

CN2570772Y - 测定致密岩石孔隙度的装置

Info

Publication number: CN2570772Y
Application number: CN 02256975
Authority: CN
Inventors: 杨胜来
Original assignee: China University of Petroleum Beijing
Current assignee: China University of Petroleum Beijing
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2003-09-03
Anticipated expiration: 2012-10-11

Abstract

一种测定致密岩石孔隙度的装置，它至少包括充压装置、高气压室、低气压室和测量装置，充压装置、高气压室和低气压室顺次通过管路相连，测量装置设置在高气压室和低气压室之间，被测岩石放置在高气压室内，管路上设有阀门。本实用新型克服了现有测定仪器测定致密岩心(孔隙度＜10％、空气渗透率＜1.0×10^－3μm²)时，出现的测量时间长、测定精度低、产生负值孔隙度等问题；主要利用了在高压的作用下，气体易于进入细微的岩石孔隙这一原理，实现了对致密岩心岩石孔隙体积、孔隙度的精确快速测量。

Description

测定致密岩石孔隙度的装置

技术领域：

本实用新型涉及一种测定岩石孔隙度的装置，尤其是一种用于测定低渗油气藏中致密岩石的孔隙体积和孔隙度的装置。

背景技术：

目前能够测定致密岩石孔隙度的装置的种类很多，采用这些装置测量时所依据的基本方法包括：煤油法、加蜡法和气体法。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容器，然后打开阀门向岩石样品室放气，测定放气前后的压力，利用玻义耳定律，计算孔隙度。气体法测定仪器，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。而致密岩石的孔隙直径细，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。要想通过测量得到精度比较高的数据，采用现有装置很难达到要求。

现有的国内外孔隙度测定仪器，在测定致密岩心，孔隙度＜10％、空气渗透率＜1.0×10^-3μm²的岩石时，存在下列问题：

1、现有测量装置所设置的线路冗长、死体积大，对低渗透率致密岩心会出现负值孔隙度，测量结果不准确。

2、现有测量装置系统内气体压力低，平衡时间长，测量效率低，测定精度低。

3、现有测量装置所设置的线路冗长，接头处容易发生微漏气现象，且难于查找，影响测量效果。

4、现有测量装置需要抽真空、加压、平衡等多道工序，测量过程复杂，测量时间比较长。

5、现有测量装置气体向岩样孔隙扩散时，气体压力低，由于气体分子很难进入直径细微的孔隙，因此需要的平衡时间长。如果平衡时间不够，则测定影响精度。

在岩石测量的过程中，解决上述现有技术中存在的问题，成为急待解决的问题。

发明内容：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种测定致密岩石孔隙度的装置，在高压下气体易于进入细微的岩石孔隙中而且气体从岩石中向外界扩散比从外界向岩石中扩散容易，因而实现对孔隙体积、孔隙度的精确、快速测量。

本实用新型的目的是通过如下的技术方案实现的：

一种测定致密岩石孔隙度的装置，它至少包括充压装置、高气压室、低气压室和测量装置，充压装置、高气压室和低气压室顺次通过管路相连连接，测量装置设置在高气压室和低气压室之间，被测岩石放置在高气压室内，管路上设有阀门。

充压装置可以为气源瓶，从充压装置向高压室内充入的气体气压为4-5MPa。

高气压室体积一般为1-8cm³，在保证体积的情况下，可采用多种形状，但以圆柱体和立方体形状较多，采用上述两种形状高气压室的测量装置测量效果最佳。

放置在高气压室内的被测岩石可以为普通岩石或致密岩石。

管路上设置的阀门可以为一个以上，用来控制气流流向。分别设在低气压室、测量装置、高气压室和充压装置连接相邻两部分的管路上。

阀门还可以为设置在低气压室和高气压室之间、与测量装置组合而成的多通阀。

测量装置为压力表，用于测量在不同状况下放置有被测岩石样品的高气压室内的气压。

综上所述，本实用新型具有如下优点：

1、由于高压气体首先注入岩石样品，然后岩石样品内的气体向低压室扩散，气体容易扩散故平衡时间短，测定精度提高。

2、减少了死体积，避免了出现孔隙度的负值，提高测定精度。

3、简化了流程，省去了抽真空，操作步骤减少一步，节约了时间。

本实用新型利用高压气体易于进入细微的岩石孔隙中而且气体从岩石中向外界扩散比从外界向岩石中扩散容易原理，因而实现对孔隙体积、孔隙度的精确、快速测量。

附图说明：

图1为本实用新型测量装置实施例一的机构示意图；

图2为本实用新型测量装置实施例二的机构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步地说明。

实施例一：

如图1所示，为本实用新型测量装置实施例一的结构示意图，从图中可知，本实用新型为一种测定致密岩石孔隙度的装置。图中A为已知体积的标准体积气室(体积为1-8cm³)，即低气压室；B为高气压室，被测岩石样品放置在高气压室B中，因此又可称为夹持器；C为充压装置，可采用气源瓶；D为测量装置，可采用压力表，用于测量在不同状况下，放置有被测岩石样品的高气压室B内的气压值；E为围压泵，1、2、3、4为管路上设置的一个以上的阀门，用来控制气流流向，分别设在低气压室A、测量装置D、高气压室B和充压装置C连接相邻两部分的管路上。

如图1所示，测定孔隙度是通过如下操作步骤来实现的：

步骤1：将圆柱体的岩石样品置于高气压室B中，启动围压泵E给岩石样品加5.0-6.0MPa(绝对压力)的围压。

步骤2：关闭阀门2，打开阀门3、4，从充压装置C中将压力为4-5MPa(绝对压力)的高压气体充入高气压室B，2-5分钟后关闭阀门3。平衡2-3分钟后由压力表D测得压力(记为P_high)。

步骤3：打开阀门1使标准体积室即低气压室A接通大气，并通过另外的大气压力计测定此时的大气压力(记为P_low)。关闭阀门1。

步骤4：打开阀门2，使高气压室B内的高压气体向低气压室A内扩散，平衡3-5分钟后测定p_eqv。

步骤5：利用上述步骤所测得的数据进行计算，计算方法如下所示：

P_lowV₀+P_high(V_p+V_d)＝P_eqv(V₀+V_P+V_d)

式中各压力应换算为绝对压力，岩石样品的孔隙体积为V_p，标准体积室即低气压室A的体积V₀已知，V_d为管线死体积，岩石样品的孔隙体积V_p即可求出：

V_{p} = \frac{(P_{eqv} - P_{low}) V_{0} - (P_{high} - P_{eqv}) V_{d}}{P_{high} - P_{eqv}}

由于岩样的视体积V_bulk可以用游标卡尺测定并计算，则岩样孔隙度可以计算：

φ = \frac{V_{p}}{V_{bulk}}

。

本实用新型测定致密岩石孔隙度的装置，用高纯高压(＞4MPa)N₂气体首先充满岩石样品室并饱和岩心，测定平衡压力后再打开阀门使气体向标准体积室扩散。本装置利用了在高压下气体易于进入细微的岩石孔隙中而且气体从岩石中向外界扩散比从外界向岩石中容易扩散的原理，实现对孔隙体积、孔隙度的精确、快速的测量。

实施例二：

如图2所示，为本实用新型测量装置实施例二的结构示意图。从图中可知，阀门1、2与压力表D组合成多通阀F，实现实施例一中阀门1、2、3的多种功能。

实施例二的技术方案除上述部分与实施例一有所不同之外，其他技术特征均与实施例一相同，参见实施例一所述内容，在此不再赘述。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种测定致密岩石孔隙度的装置，其特征在于：它至少包括充压装置、高气压室、低气压室和测量装置，充压装置、高气压室和低气压室顺次通过管路相连连接，测量装置设置在高气压室和低气压室之间，被测岩石放置在高气压室内，管路上设有阀门。

2.根据权利要求1所述的测定致密岩石孔隙度的装置，其特征在于：所述的充压装置为气源瓶，其向高压室内充入的气体气压为4-5MPa。

3.根据权利要求1所述的测定致密岩石孔隙度的装置，其特征在于：所述的高气压室体积为1-8cm³。

4.根据权利要求1或3所述的测定致密岩石孔隙度的装置，其特征在于：所述的高气压室的形状为圆柱体或立方体。

5.根据权利要求1所述的测定致密岩石孔隙度的装置，其特征在于：所述的放置在高气压室内的被测岩石为普通岩石或致密岩石。

6.根据权利要求1所述的测定致密岩石孔隙度的装置，其特征在于：所述的阀门为一个以上，分别设在低气压室、测量装置、高气压室和充压装置连接相邻两部分的管路上。

7.根据权利要求1所述的测定致密岩石孔隙的装置，其特征在于：所述的阀门为设置在低气压室和高气压室之间、与测量装置组合而成的多通阀。

8.根据权利要求1或6或7所述的测定致密岩石孔隙度的装置，其特征在于：所述的测量装置为压力表。