RU2342646C2

RU2342646C2 - Device for determination of porosity and permeability of rock samples

Info

Publication number: RU2342646C2
Application number: RU2007106661/28A
Authority: RU
Inventors: Юрий Алексеевич Афиногенов (RU); Юрий Алексеевич Афиногенов
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2008-12-27
Also published as: RU2007106661A

Abstract

FIELD: physics; measurement.

SUBSTANCE: invention may be used in many production industries, in laboratory practice of mining, geological, oil and gas research institutes and enterprises in performance of physical and chemical analyses. Device contains frame formed with top and bottom cross beams and two stands. Core holder is installed inside the frame, and it incorporates hollow casing with radial channel, top and bottom covers, upper and lower puncheons, including axial and radial channel, cartridge with rock sample installed inside of it. Device contains cylindrical support with through aperture, upper edge of which is connected to the lower cross beam of frame, and lower edge - to bottom that includes prop fixed in its axial opening and hingedly connected to the bottom edge of lower puncheon. Pneumatic chamber that incorporates casing with radial channel and piston is installed inside the frame. Casing of pneumatic chamber is rigidly fixed to spring-loaded fork supports with the possibility of their hinge sliding to sealed connection with upper edge of core holder top cover, through channel is arranged inside top cover. Pneumatic motor is connected to radial channel of casing, balloon with gaseous helium or nitrogen is connected to radial channel of top cover and radial channel of lower puncheon. Trap is connected to valve of top cover body radial channel, and piezometer is connected through appropriate valves.

EFFECT: simplification of design, higher reliability of its operation and reduction of cost at required efficiency.

3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к измерениям объема пор, пористости, проницаемости горных пород и других пористых сред и может быть использовано во многих отраслях производства, в лабораторной практике горных, геологических, нефтегазовых НИИ и организаций, при проведении физико-химических анализов. Зная объем пор исследуемой среды определенного известного объема, находят коэффициент пористости, равный отношению объема пор к объему среды. Это же устройство, связанное с известным пьезометром, можно использовать при измерении проницаемости.The invention relates to measurements of pore volume, porosity, permeability of rocks and other porous media and can be used in many industries, in the laboratory practice of mining, geological, oil and gas research institutes and organizations, during physical and chemical analyzes. Knowing the pore volume of the studied medium of a certain known volume, the porosity coefficient is found equal to the ratio of the pore volume to the volume of the medium. The same device, associated with a known piezometer, can be used when measuring permeability.

Известно устройство для определения характеристик образцов горных пород, содержащее камеру с кернодержателем, штуцеры с трубками системы подачи и отвода флюида, штуцер с трубкой подачи жидкости для создания обжимающего давления, блок измерения удельного электрического сопротивления керна, соединенный с трубками подвода и отвода флюида, причем кернодержатель размещен в герметизированной камере и выполнен из герметичной электроизоляционной эластичной оболочки, один конец которой охватывает подвижный электрод, а другой - неподвижную торцовую втулку, ограниченная ими внутренняя полость соединена каналами с трубками подачи и отвода флюида, а полость, ограниченная внешней поверхностью эластичной оболочки и внутренними стенками камеры, соединена со штуцером подачи жидкости для создания обжимающего давления, в котором дополнительно введены электронный блок измерения времени распространения продольных и поперечных волн в керне, два вкладыша, выполненные в виде цилиндров ступенчатой формы, причем торцы вкладышей с меньшим диаметром установлены в цилиндрических выемках такого же диаметра в подвижном электроде и неподвижной втулке, а диаметры вторых ступеней равны диаметру керна, причем в них выполнены сквозные отверстия для подвода флюида к керну и отвода от него, а на их торцах выполнены канавки для распределения по ним флюида, причем отверстия проходят через одну из канавок, на торцах вкладышей меньшего диаметра установлены пьезоэлектрические пластины, соединенные с электронным блоком измерения времени распространения упругих волн в керне (RU №2284413 С1).A device is known for determining the characteristics of rock samples, comprising a chamber with a core holder, fittings with tubes of a fluid supply and removal system, a fitting with a fluid supply tube to create a compressive pressure, a core electrical resistivity measuring unit connected to fluid supply and exhaust tubes, the core holder placed in a sealed chamber and made of a sealed electrical insulating elastic sheath, one end of which covers a movable electrode, and the other a fixed t an orifice sleeve, the inner cavity bounded by them is connected by channels to the fluid supply and discharge tubes, and the cavity bounded by the outer surface of the elastic shell and the inner walls of the chamber is connected to the fluid supply fitting to create a squeezing pressure, in which an electronic unit for measuring the propagation time of longitudinal and transverse waves in the core, two liners made in the form of cylinders of a stepped shape, and the ends of the liners with a smaller diameter are installed in cylindrical recesses the diameters of the same diameter in the movable electrode and the stationary sleeve, and the diameters of the second steps are equal to the core diameter, and they have through holes for supplying fluid to and from the core, and grooves are made at their ends to distribute fluid over them, and the holes pass through one of the grooves, piezoelectric plates connected to the electronic unit for measuring the propagation time of elastic waves in the core (RU No. 2284413 C1) are installed at the ends of the liners of a smaller diameter.

Недостатком этого устройства является то, что оно функционально предназначено для определения параметров нефтеводогазонасыщенных образцов пород, требующих насыщения жидкостью, и не предусматривает измерений газопроницаемости и объема пор в сухом образце.The disadvantage of this device is that it is functionally designed to determine the parameters of oil-water-saturated rock samples requiring saturation with liquid, and does not provide for measurements of gas permeability and pore volume in a dry sample.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является автоматизированный пермеаметр - порозиметр АР-608 (АР-608, Автоматизированный пермеаметр - порозиметр. Руководство для пользователя. CORETEST SYSTEMS, JNC, прототип). АР-608 - это отвечающая последним достижениям науки и техники система для измерения проницаемости по газу и пористости образцов породы в условиях реальных напряжений. Пористость и поровый объем измеряются по методу на основе закона Бойля. Вся процедура, например определение проницаемости, полностью автоматизирована для получения точных воспроизводимых данных. Система АР-608 предлагает более совершенную технологию по сравнению с большинством известных порозиметров за счет закачки гелия с обоих торцов образца керна вместо ввода с одного торца, что позволяет уравновешивать поровое давление в два раза быстрее по сравнению с обычными порозиметрами. Система АР-608 способна обеспечивать давление гелия до 250 psi, что сокращает время, необходимое для уравновешивания давления на образцах с очень низкой проницаемостью. Кернодержатель, поставляемый с системой АР-608, представляет собой держатель керна типа кернодержателя Хаслера, в котором имеется блок регулирования концевой части быстрого разъединения для размещения цилиндров керна от одного до четырех дюймов длиной (от 2,5 см до 10 см). Максимальное горное давление 9500 psi. Кернодержатель может вмещать в себя образцы керна диаметром от 1,0 до 1,5 дюймов. Система АР-608 имеет электронный насос для жидкости, управляемый компьютером, для регулирования горного давления.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is an automated permeameter - AP-608 porosimeter (AP-608, Automated permeameter - porosimeter. User manual. CORETEST SYSTEMS, JNC, prototype). The AR-608 is a system for measuring gas permeability and porosity of rock samples that meets the latest scientific and technological achievements under real stress conditions. Porosity and pore volume are measured by the method based on Boyle's Law. The entire procedure, such as permeability determination, is fully automated to obtain accurate reproducible data. The AP-608 system offers a more advanced technology compared to most known porosimeters by injecting helium from both ends of the core sample instead of entering from one end, which allows balancing pore pressure twice as fast as conventional porosimeters. The AP-608 system is capable of providing helium pressure up to 250 psi, which reduces the time required to balance pressure on samples with very low permeability. The core holder supplied with the AP-608 system is a core holder of the Hasler type core holder, in which there is a quick-disconnect end control unit for placing core cylinders from one to four inches long (2.5 cm to 10 cm). Maximum mountain pressure 9500 psi. The core holder can accommodate core samples with a diameter of 1.0 to 1.5 inches. The AP-608 system has a computer-controlled electronic liquid pump for regulating rock pressure.

Поровое давление и всестороннее давление измеряются двумя электронными датчиками давления с пределами давления от 0 до 250 psi (поровое) и 10000 psig (всестороннее). Значения обоих давлений выводятся через два цифровых дисплея на передней панели, а также программой управления. Регулятор объема представляет собой миниатюрный усилитель давления и обеспечивает известный объем, используемый в расчетах пористости. Корпус поршня и блок поршня регулятора объема образуют концевую секцию низкого давления миниусилителя. Меньший по размеру поршень образует концевую секцию усилителя высокого давления. Кернодержатель включает внешний цилиндрический корпус со ступенчатыми крышками, внутри которого размещена гильза из эластичного материала с коническими поверхностями на ее краях, внутри которой помещен образец горной породы с прижатыми к ступенчатым крышкам и к его краям вкладышами-пуансонами цилиндрической формы с осевыми каналами, внутри которых размещены подпружиненные удлиненные клапаны трубчатой формы, связанные жестко с вкладышами-пуансонами и со ступенчатыми крышками, присоединенными жестко к краям корпуса кернодержателя, верхняя втулка с конической поверхностью сопряжена с конической поверхностью верхнего края гильзы из эластичного материала, с внешней цилиндрической поверхностью верхнего пуансона и герметично с внутренней поверхностью корпуса кернодержателя, нижняя втулка с конической поверхностью герметично опирается на внутренний выступ корпуса кернодержателя и сопряжена с конической поверхностью нижнего края гильзы и с внешней цилиндрической поверхностью нижнего пуансона, пневматическая камера известного регулируемого объема вынесена за пределы конструкции кернодержателя.Pore pressure and all-round pressure are measured by two electronic pressure sensors with pressure limits from 0 to 250 psi (pore) and 10,000 psig (all-round). The values of both pressures are displayed through two digital displays on the front panel, as well as the control program. The volume control is a miniature pressure booster and provides a known volume used in porosity calculations. The piston body and the piston block of the volume regulator form the end section of the low pressure mini-amplifier. The smaller piston forms the end section of the high pressure amplifier. The core holder includes an external cylindrical body with stepped covers, inside of which there is a sleeve made of elastic material with conical surfaces at its edges, inside which a rock specimen is placed with cylindrical-shaped inserts pressed to the stepped covers and its edges with axial channels inside which are placed spring-loaded elongated valves of tubular shape, rigidly connected with liners-punches and with stepped caps, rigidly attached to the edges of the core holder body, in The upper sleeve with a conical surface is mated with the conical surface of the upper edge of the sleeve made of elastic material, with the external cylindrical surface of the upper punch and hermetically with the inner surface of the core holder body, the lower sleeve with the conical surface is hermetically supported on the inner protrusion of the core holder body and mated with the conical surface of the lower edge of the sleeve and with the outer cylindrical surface of the lower punch, the pneumatic chamber of known adjustable volume is rendered beyond ely core holder constructions.

Недостатком данного устройства является его сложная конструкция, включающая также средства, обеспечивающие автоматизацию всех измерений, вследствие чего оно приобретает высокую стоимость порядка 55000 долларов. Его недостаток - надежность как следствие сложности.The disadvantage of this device is its complex design, which also includes tools that provide automation of all measurements, as a result of which it acquires a high cost of about $ 55,000. Its disadvantage is reliability as a consequence of complexity.

Задачей изобретения является повышение надежности, упрощение процесса проводимых измерений и снижение стоимости устройства при обеспечении необходимой производительности.The objective of the invention is to increase reliability, simplify the process of measurements and reduce the cost of the device while ensuring the necessary performance.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции кернодержателя, пневмокамеры, системы управления ее объемом.The technical result of the invention is to simplify the design of the core holder, pneumatic chamber, control system for its volume.

Достигается это тем, что устройство для определения пористости и проницаемости образцов горных пород, содержащее жестко скрепленную раму, образованную верхней и нижней траверсами и двумя стойками, размещенный внутри нее с опорой на нижнюю траверсу кернодержатель, включающий полый корпус с коническими поверхностями и радиальным каналом, верхнюю и нижнюю крышки, прикладываемые к торцам корпуса кернодержателя, верхний пуансон и включающий осевой и радиальный канал нижний пуансон, выполненную из эластичного материала гильзу с коническими поверхностями, с размещенным внутри нее образцом исследуемой горной породы правильной цилиндрической формы с плоскими параллельными торцами, перпендикулярными его оси, пневматическую камеру, включающую корпус, оснащенный радиальным каналом, и поршень, размещенный в указанном корпусе с возможностью перемещения в прямом и обратном направлениях, дополнительно снабжено цилиндрической подставкой со сквозным проемом, верхний край указанной цилиндрической подставки жестко связан с нижней траверсой рамы, а ее нижний край жестко связан с дном, включающим закрепленный в его осевом отверстии упор, шарнирно связанный с нижним краем нижнего пуансона, верхняя и нижняя крышки кернодержателя включают конические поверхности, сопряженные с коническими поверхностями эластичной гильзы, пневматическая камера установлена внутри рамы, при этом корпус пневматической камеры жестко связан с подпружиненными вильчатыми опорами с возможностью их шарнирного скольжения вдоль стоек указанной рамы до герметичной связи с верхним краем верхней крышки кернодержателя посредством нажимного упора, шарнирно связанного с верхней траверсой рамы, нижняя часть указанной верхней крышки выполнена цилиндрической формы, внутри верхней крышки выполнен сквозной канал, связанный с пневматической камерой и с радиальным каналом, выполненным в верхней части указанной крышки кернодержателя, к радиальному каналу корпуса через вентиль подключен пневмомотор для создания внешнего давления на объем образца исследуемой горной породы, причем создаваемое давление регистрируется манометром, к радиальному каналу верхней крышки и радиальному каналу нижнего пуансона подключен баллон с газообразным гелием или азотом для заполнения объема пор образца исследуемой горной породы, каналов и подводящих трубок, причем создаваемое давление регистрируется цифровым манометром, к вентилю радиального канала корпуса верхней крышки подсоединена ловушка с дистиллированной водой, по вытеснению которой определяют объем пневмокамеры, и через соответствующие вентили - пьезометр. При этом для определения пористости и проницаемости образцов горных пород в условиях внешних давлений, приближающихся к пластовым, верхняя и нижняя крышки кернодержателя жестко скреплены с корпусом кернодержателя, а их сопрягаемые цилиндрические поверхности снабжены уплотнительными кольцами из эластичного материала, между которыми размещена гильза из эластичного материала с испытуемым образцом породы, при этом края указанной гильзы сопряжены с коническими поверхностями крышек кернодержателя и цилиндрической поверхностью внутренней полости корпуса кернодержателя; поршень, расположенный внутри пневмокамеры, выполнен с возможностью перемещения с помощью механического привода.This is achieved by the fact that the device for determining the porosity and permeability of rock samples, containing a rigidly bonded frame formed by an upper and lower traverse and two racks, is placed inside it with a core holder resting on a lower traverse, including a hollow body with conical surfaces and a radial channel, the upper and a lower cover applied to the ends of the core holder body, an upper punch and a lower punch including an axial and radial channel made of an elastic material with a conical sleeve surfaces with a sample of the studied rock of regular cylindrical shape placed inside it with flat parallel ends perpendicular to its axis, a pneumatic chamber including a housing equipped with a radial channel, and a piston placed in the said housing with the possibility of moving in the forward and reverse directions, is additionally equipped a cylindrical stand with a through opening, the upper edge of the specified cylindrical stand is rigidly connected to the lower traverse of the frame, and its lower edge is rigidly connected to ohm, including a stop fixed in its axial hole, pivotally connected to the lower edge of the lower punch, the upper and lower core holder covers include conical surfaces mating with the conical surfaces of the elastic sleeve, the pneumatic chamber is installed inside the frame, and the housing of the pneumatic chamber is rigidly connected to the spring-loaded fork supports with the possibility of their articulated sliding along the racks of the specified frame to a tight connection with the upper edge of the upper cover of the core holder by means of a pressure pad RA, pivotally connected to the upper traverse of the frame, the lower part of the specified upper cover is made cylindrical, inside the upper cover there is a through channel connected to the pneumatic chamber and with a radial channel made in the upper part of the specified cover of the core holder, a pneumatic motor is connected to the radial channel of the housing through the valve to create external pressure on the volume of the sample of the studied rock, and the generated pressure is recorded by a manometer, to the radial channel of the top cover and the radial channel a cylinder with gaseous helium or nitrogen is connected at the lower punch to fill the pore volume of the sample of the studied rock, channels and supply tubes, and the generated pressure is recorded by a digital pressure gauge, a trap with distilled water is connected to the valve of the radial channel of the upper cover body, by displacement of which the air chamber volume is determined , and through the corresponding valves - a piezometer. In this case, to determine the porosity and permeability of rock samples under external pressures approaching the reservoir, the upper and lower covers of the core holder are rigidly fastened to the core holder body, and their mating cylindrical surfaces are provided with o-rings made of elastic material, between which a sleeve of elastic material with the test specimen of the rock, while the edges of the specified sleeve are paired with the conical surfaces of the covers of the core holder and the cylindrical surface of the inner her cavity body core holder; the piston located inside the pneumatic chamber is made with the possibility of movement using a mechanical drive.

На фиг.1 представлен вертикальный продольный разрез предлагаемого устройства, когда боковой обжим образца породы осуществляется сжатым газом; на фиг.2 - продольный разрез предлагаемого устройства, когда боковой обжим образца породы осуществляется жидкостью; на фиг.3 - продольный разрез пневматической камеры 14 (на фиг.1) известного регулируемого объема; на фиг.4 - разрез А - А на фиг.3; на фиг.5 - монтажная схема, иллюстрирующая работу с предлагаемым устройством; на фиг.6 - устройство для измерения рабочего объема пневмокамеры (ловушка 42 для вытесняемого объема воздуха из пневмокамеры 14).Figure 1 presents a vertical longitudinal section of the proposed device when the lateral crimping of the rock sample is carried out by compressed gas; figure 2 is a longitudinal section of the proposed device, when the side crimping of the rock sample is carried out by a liquid; figure 3 is a longitudinal section of a pneumatic chamber 14 (figure 1) of a known adjustable volume; figure 4 is a section a - a in figure 3; figure 5 is a wiring diagram illustrating the operation of the proposed device; 6 is a device for measuring the working volume of the pneumatic chamber (trap 42 for the displaced volume of air from the pneumatic chamber 14).

Устройство (фиг.1 - фиг.2) содержит жестко скрепленную раму, образованную верхней 1 и нижней 2 траверсами и двумя стойками 3. Верхняя траверса 1 связана со стойками 3 шарнирно в горизонтальной плоскости замковым соединением (см. патент RU №2217728 С2, МПК 7 G01 N1/22).The device (figure 1 - figure 2) contains a rigidly bonded frame formed by the upper 1 and lower 2 traverses and two uprights 3. The upper traverse 1 is connected to the uprights 3 pivotally in a horizontal plane by a locking connection (see patent RU No. 2217728 C2, IPC 7 G01 N1 / 22).

Внутри рамы с опорой на нижнюю траверсу 2 размещен кернодержатель, включающий полый корпус 4 с коническими (цилиндрическими) поверхностями и радиальным каналом 5, предназначенным для бокового обжатия образца породы, верхнюю крышку 6, оснащенную конической поверхностью и в своей нижней части - верхним пуансоном цилиндрической формы с осевым каналом 7, сообщающимся с радиальным каналом 8, выполненным в теле верхней крышки, нижнюю крышку 9, оснащенную конической поверхностью и осевым отверстием, зафиксированную на нижней траверсе 2 с помощью штифтов, внутри полого корпуса 4 с коническими (цилиндрическими) поверхностями размещена гильза 10 из эластичного материала, конические поверхности которой сопряжены с коническими поверхностями корпуса 4 и крышек 6 и 9, прикладываемых к торцам корпуса. Внутри осевого отверстия нижней крышки 9 пропущен нижний пуансон 11, оснащенный осевым каналом 12, сообщающимся с радиальным каналом 13. Каналы 7, 8, 12, 13 предназначены для подачи в них рабочего агента (газообразных гелия или азота). При определении характеристик образцов горных пород в условиях, приближающихся к пластовым, для их обжатия используют жидкость. В этом случае целесообразно использовать конструкцию кернодержателя, как это показано на фиг.2. Пневматическая камера 14 известного регулируемого объема заключена между верхним краем верхней крышки 6, корпусом 15, оснащенным радиальным каналом 16, предназначенным для выпуска воздуха в атмосферу, поршнем 17, размещенным внутри корпуса 15 в крайнем верхнем положении с возможностью его перемещения в крайнее нижнее положение, при котором объем камеры становится равным нулю. Регулируемость объема пневмокамеры 14 осуществляется с помощью червячной пары 15', связанной шарнирно с винтом 17', размещенным в перемычке корпуса 15 (фиг.3, 4).A core holder is placed inside the frame with support on the lower crosshead 2, including a hollow body 4 with conical (cylindrical) surfaces and a radial channel 5 intended for lateral compression of the rock sample, the upper cover 6, equipped with a conical surface and in its lower part, an upper punch of cylindrical shape with an axial channel 7 communicating with a radial channel 8 made in the body of the upper cover, the lower cover 9, equipped with a conical surface and an axial hole, fixed on the lower traverse 2 using pcs Ift, inside the hollow body 4 with conical (cylindrical) surfaces, a sleeve 10 of elastic material is placed, the conical surfaces of which are interfaced with the conical surfaces of the body 4 and the covers 6 and 9 applied to the ends of the body. Inside the axial hole of the lower cover 9, a lower punch 11 is missing, equipped with an axial channel 12 communicating with the radial channel 13. Channels 7, 8, 12, 13 are designed to supply them with a working agent (gaseous helium or nitrogen). When determining the characteristics of rock samples under conditions approaching reservoir, a liquid is used to compress them. In this case, it is advisable to use the design of the core holder, as shown in figure 2. The pneumatic chamber 14 of known adjustable volume is enclosed between the upper edge of the upper cover 6, the housing 15, equipped with a radial channel 16, designed to release air into the atmosphere, a piston 17, placed inside the housing 15 in its highest position with the possibility of its movement to the lowest position, when where the chamber volume becomes zero. The adjustable volume of the pneumatic chamber 14 is carried out using a worm pair 15 ', pivotally connected with a screw 17', located in the jumper of the housing 15 (Fig.3, 4).

Цилиндрическая подставка 18 с проемом 18', верхний край которой жестко скреплен с нижней траверсой 2 рамы, а ее нижний край жестко связан с помощью штифтов 19 с дном 20 с закрепленным в его осевом отверстии винтовым упором 21, связанным шарнирно посредством накидной гайки 22 с нижним краем нижнего пуансона 11 с возможностью фиксации их взаимного положения с помощью контргайки 23. Корпус 15 пневматической камеры 14 известного регулируемого объема жестко связан с подпружиненными, с помощью пружин 24 сжатия, вильчатыми опорами 25 с возможностью их поступательного шарнирного скольжения вниз вдоль стоек 3 рамы до герметичной связи с верхним краем верхней крышки 6 кернодержателя посредством нажимного винтового упора 26 с рукояткой 26', шарнирно связанного с верхней траверсой 1 рамы.A cylindrical stand 18 with an aperture 18 ', the upper edge of which is rigidly fastened to the lower traverse 2 of the frame, and its lower edge is rigidly connected using pins 19 to the bottom 20 with a screw stop 21 fixed in its axial hole and pivotally connected with the lower nut 22 the edge of the lower punch 11 with the possibility of fixing their relative position by means of a lock nut 23. The housing 15 of the pneumatic chamber 14 of known adjustable volume is rigidly connected with spring-loaded compression springs 24 with fork bearings 25 with the possibility of their entry Tel'nykh hinge sliding down along the uprights of the frame 3 to a sealed connection with the upper edge of the top lid 6 of the pressure core holder by abutment screw 26 with a handle 26 'is pivotally connected to the upper crosspiece of the frame 1.

Нижняя часть верхней крышки 6 с коническими поверхностями выполнена в виде верхнего цилиндрического пуансона, внутри которого размещен осевой канал 7, предназначенный для связи с пневматической камерой 14 известного регулируемого объема, сообщающийся с радиальным каналом 8 верхней крышки 6 для связи с цифровым манометром 27 и в случае надобности, при измерении проницаемости пористой среды, с пьезометром 28. Между нижним краем верхнего пуансона верхней крышки 6 и верхним краем нижнего пуансона 11 размещен испытуемый объем пористой среды 29 (фиг.1, 2, 5). На фиг.4 представлен разрез А - А на фиг.3, из которого видно, как червячная пара 15' (зубчатое колесо + червяк с рукояткой) связана с верхней шлицевой частью винта 17'. Привод червячной пары в виде рукоятки размещен вне корпуса пневмокамеры 14. Возможны и другие варианты механического привода поршня 17.The lower part of the upper cover 6 with conical surfaces is made in the form of an upper cylindrical punch, inside of which there is an axial channel 7 designed to communicate with a pneumatic chamber 14 of known adjustable volume, communicating with the radial channel 8 of the upper cover 6 for communication with a digital pressure gauge 27 in the case of when measuring the permeability of a porous medium, with a piezometer 28. Between the lower edge of the upper punch of the upper cover 6 and the upper edge of the lower punch 11 is placed the test volume of the porous medium 29 (FIG. .1, 2, 5). Figure 4 shows a section A - A in figure 3, from which it is seen how the worm pair 15 '(gear + worm with a handle) is connected with the upper spline part of the screw 17'. The drive of the worm pair in the form of a handle is located outside the housing of the pneumatic chamber 14. Other variants of the mechanical drive of the piston 17 are possible.

Монтажная схема устройства показана на фиг.5. Она содержит регулируемый пневмомотор 30, предназначенный для создания внешнего давления на испытуемый объем пористой среды 29, гелиевый (азотный) баллон 31 с баллонными редукторами 32, 32', предназначенный для заполнения объема пор пористой среды 29, камеры 14, каналов 7, 12 и подводящих трубок до запорных вентилей 33, 34, 35, 36, 37 и цифрового манометра 27; манифольды 38, 39, 40, предназначенные для подсоединения к ним вентилей и манометров; вентиль 41 для обслуживания воздушной линии, питаемой регулируемым пневмомотором 30.The wiring diagram of the device is shown in figure 5. It contains an adjustable pneumatic motor 30, designed to create external pressure on the test volume of the porous medium 29, a helium (nitrogen) balloon 31 with balloon reducers 32, 32 ', designed to fill the pore volume of the porous medium 29, chamber 14, channels 7, 12 and supply tubes to shut-off valves 33, 34, 35, 36, 37 and digital pressure gauge 27; manifolds 38, 39, 40, designed to connect valves and manometers to them; a valve 41 for servicing an overhead line fed by an adjustable air motor 30.

Устройство снабжено ловушкой 42, выполненной из стекла (фиг.6), патрубок 43 которой подсоединяется с помощью отрезка шланга из эластичного материала к вентилю 37. Сама ловушка 42 предварительно заполнена дистиллированной водой 44, уровень которой в ловушке должен быть ниже верхнего края патрубка 43. Ловушка 42, например, с дистиллированной водой 43 закреплена в держателе 45 штатива. Нижняя часть ловушки 42 снабжена сливным патрубком 46, под которым установлена сливная емкость 47 известного веса. При закрытом вентиле 37 уровень дистиллированной воды 44 в ловушке 42 уравновешивается атмосферным давлением воздуха на нижнем срезе сливного патрубка 46.The device is equipped with a trap 42 made of glass (6), the pipe 43 of which is connected using a piece of hose made of elastic material to the valve 37. The trap 42 itself is pre-filled with distilled water 44, the level of which in the trap should be lower than the upper edge of the pipe 43. The trap 42, for example, with distilled water 43 is fixed in the holder 45 of the tripod. The lower part of the trap 42 is equipped with a drain pipe 46, under which a drain tank 47 of known weight is installed. When the valve 37 is closed, the level of distilled water 44 in the trap 42 is balanced by atmospheric air pressure at the lower end of the drain pipe 46.

Устройство для определения характеристик образцов горных пород (фиг.1-6) согласно изобретению работает следующим образом. Сначала устанавливают сухой образец 29 горной породы правильной цилиндрической формы в полость гильзы 10 при поднятом в крайнее верхнее положение корпусе 15 с помощью пружин 24 и снятой крышке 6. На фиг.1 расстояние по высоте между винтовым упором 26 и верхним краем корпуса 15 пневматической камеры 14 и нижним краем верхней траверсы 1 задается конструктивно так, чтобы было удобно оператору собирать и разбирать кернодержатель и устанавливать и извлекать образец породы 29. При этом возможны два варианта зарядки образца 29 в гильзу 10, когда кернодержатель 4 размещен внутри рамы и когда он извлечен из рамы.A device for determining the characteristics of rock samples (Fig.1-6) according to the invention operates as follows. First, a dry rock specimen 29 of a regular cylindrical shape is installed in the cavity of the sleeve 10 with the housing 15 raised to the highest position using the springs 24 and the cover 6. In FIG. 1, the height distance between the screw stop 26 and the upper edge of the housing 15 of the air chamber 14 and the lower edge of the upper traverse 1 is set constructively so that it is convenient for the operator to collect and disassemble the core holder and install and remove the rock sample 29. There are two options for charging the sample 29 into the sleeve 10, when the core holder spruce 4 is arranged inside the frame, and when it is removed from the frame.

В первом варианте образец 29 породы устанавливают в гильзу 10 на верхний край нижнего пуансона 11, пользуясь его подвижностью за счет подвижности накидной гайки 22 на винтовом упоре 21. Во втором варианте образец 29 породы сначала размещают в гильзу 10 в корпусе 4 и надевают затем на нижний пуансон 11, прикладывая сверху корпус 4 к нижней крышке 9.In the first embodiment, the rock sample 29 is installed in the sleeve 10 on the upper edge of the lower punch 11, using its mobility due to the mobility of the union nut 22 on the screw stop 21. In the second embodiment, the rock sample 29 is first placed in the sleeve 10 in the housing 4 and then put on the lower the punch 11, applying on top of the housing 4 to the bottom cover 9.

После установки образца 29 в гильзу 10 к корпусу 4 прикладывают верхнюю крышку 6 до их полного сопряжения и опускают подпружиненный корпус 15 пневмокамеры вниз до жесткого (герметичного) контакта с верхним краем верхней крышки 6 с помощью винтового упора 26 с рукояткой 26', уплотняя пневматическую камеру 14 и стыки корпуса 4 с гильзой 10 и крышками 6 и 9 одновременно. Затем дополнительно проверяют и поджимают контакт пуансона 11 с образцом 29 и нижним краем верхнего пуансона верхней крышки 6 с помощью накидной гайки 22 и контргайки 23. Длина гильзы 10 из эластичного материала должна обеспечивать испытание образцов 29 горных пород до их некоторой максимальной длины порядка 50-60 мм. Возможная минимальная длина испытуемых образцов 29 горных пород составляет порядка 20 мм. Разницу в длинах образцов горных пород компенсируют за счет увеличения длины нижнего пуансона 11 на величину порядка 30-40 мм и соответствующего увеличения длины резьбы на винтовом упоре 21 и накидной гайки 22. Цилиндрическая подставка 18 со сквозным проемом 18' жестко скреплена с нижней траверсой 2 рамы и дном 20 с помощью штифтов 19. Сквозной проем 18' служит для удобства сборки кернодержателя с испытуемым образцом 29 горной породы и его поджатия к нижнему краю верхнего пуансона верхней крышки 6. Для проведения измерений собранное устройство подключают к пневмосистеме в соответствии с фиг.5. При массовых анализах пористости и проницаемости в условиях, близких к атмосферным, по каналу 5 подают сжатый воздух под необходимым давлением не выше порядка 2,5 МПа с помощью регулируемого пневмомотора 30 (фиг.5). Создаваемое давление регистрируется манометром, подсоединенным к манифольду 39, и запирается вентилем 41, при этом обеспечивается всестороннее сжатие испытуемого образца 29 горной породы. Затем от баллона 31, наполненного газообразным гелием (азотом), с помощью редукторов 32 и 32' при открытых вентилях 34, 36 и закрытых вентилях 33, 35, 38' по каналам манифольдов 38, 40 и каналам 8, 13 подают гелий (азот), заполняя систему подводящих трубок, каналов 8, 7, 13, 12, объем пор пористого образца 29 и объем пневматической камеры 14 при поднятом поршне 17 в крайнее верхнее положение, при открытом канале 16 для выпуска воздуха в атмосферу, вытесняемого поршнем 17 с помощью винта 17' и червячной пары 15" (фиг.3, 4).After installing the sample 29 in the sleeve 10, the upper cover 6 is applied to the housing 4 until they are fully mated and the spring-loaded housing 15 of the pneumatic chamber is lowered down to hard (tight) contact with the upper edge of the upper cover 6 using a screw stop 26 with a handle 26 ', sealing the pneumatic chamber 14 and the joints of the housing 4 with the sleeve 10 and the covers 6 and 9 at the same time. Then, the contact of the punch 11 with the sample 29 and the lower edge of the upper punch of the upper cover 6 is additionally checked and tightened using a union nut 22 and a lock nut 23. The length of the sleeve 10 made of elastic material should allow testing of rock samples 29 to a certain maximum length of about 50-60 mm The possible minimum length of the test samples of 29 rocks is about 20 mm. The difference in the lengths of the rock samples is compensated by increasing the length of the lower punch 11 by an amount of the order of 30-40 mm and a corresponding increase in the length of the thread on the screw stop 21 and the union nut 22. The cylindrical support 18 with a through hole 18 'is rigidly fastened to the lower traverse 2 of the frame and bottom 20 with pins 19. A through hole 18 'is used for the convenience of assembling the core holder with the test rock sample 29 and forcing it to the lower edge of the upper punch of the top cover 6. For measurements, the assembled device is connected ayut to the pneumatic system according to Figure 5. In mass analyzes of porosity and permeability under conditions close to atmospheric, compressed air is supplied through channel 5 under the necessary pressure of no higher than 2.5 MPa using an adjustable air motor 30 (Fig. 5). The generated pressure is recorded by a pressure gauge connected to the manifold 39, and is locked by a valve 41, while providing comprehensive compression of the test rock sample 29. Then from a cylinder 31 filled with gaseous helium (nitrogen), with the help of reducers 32 and 32 'with open valves 34, 36 and closed valves 33, 35, 38', helium (nitrogen) is supplied through the channels of manifolds 38, 40 and channels 8, 13 filling the system of supply tubes, channels 8, 7, 13, 12, the pore volume of the porous sample 29 and the volume of the pneumatic chamber 14 with the piston 17 raised to its highest position, with the channel 16 open to release air into the atmosphere displaced by the piston 17 with a screw 17 'and the worm pair 15 "(Figs. 3, 4).

Следует заметить, что заполнение гелием (азотом) пористой среды 29, пневматической камеры 14, поднимая в ней поршень 17 в крайнее верхнее положение, подводящих трубок и каналов можно производить после некоторой фильтрации газа через пористую среду, например, снизу, при отключенном редукторе 32' и открытом вентиле 38' (фиг.5), который после указанной начальной фильтрации перекрывают, перекрытыми остаются вентили 33, 34, 37. После подачи давления Р_о фильтруемого газа по каналам 13, 12 и заполнения пневмокамеры 14 при крайнем верхнем положении поршня 17 вентиль 36 перекрывают, давление Р_о в замкнутом объеме V_о, включающем подводящие трубки и каналы, объем пор образца породы, объем пневматической камеры 14, регистрируют по цифровому манометру 27. Монтажная схема устройства (фиг.5) позволяет производить заполнение выше указанных объемов, одновременно подавая давление рабочего агента на два торца образца 29. Получили, что в указанный выше объем V_o введен газ некоторой массы m_о при постоянной температуре Т, под некоторым давлением Р_о, при заданном внешнем давлении на скелет образца 29 горной породы. Если теперь эту же массу газа сожмем так, чтобы объем V_k пневматической камеры 14 стал равным нулю, то масса газа m_o разместится в оставшемся объеме (V_o-V_k) под другим давлением P₁, что будет зарегистрировано по цифровому манометру 27. По закону Бойля-Мариотта имеем:It should be noted that the filling of the porous medium 29, the pneumatic chamber 14 with helium (nitrogen), raising the piston 17 in its highest position, the supply tubes and channels can be performed after some gas filtration through the porous medium, for example, from below, with the gearbox 32 'off and open valve 38 '(Figure 5) which, after said initial filter overlap, are overlapped valves 33, 34, 37. after the supply pressure P _o of filtered gas through the channels 13, 12 and filling the pneumatic chamber 14 at the uppermost position of the piston 17 veins il 36 overlap, the pressure P _o in a closed volume V _of comprising lead-in tube and channels, a pore volume of rock sample, the volume of the pneumatic chamber 14, is recorded on a digital pressure gauge 27. Mounting scheme of the device (5) allows the above filling volume, at the same time applying the pressure of the working agent to the two ends of the sample 29. It was found that a gas of a certain mass m _{о was} introduced into the above volume V _o at a constant temperature Т, under a certain pressure Р _о , at a given external pressure on the skeleton of a rock sample 29. If now we compress the same gas mass so that the volume V _{k of the} pneumatic chamber 14 becomes equal to zero, then the gas mass m _o will be placed in the remaining volume (V _o -V _k ) under a different pressure P ₁ , which will be recorded by a digital pressure gauge 27. According to the Boyle-Marriott law, we have:

Обозначая искомый объем пор образца через V_x, объем подводящих каналов и трубок через V_T, уравнение Бойля-Мариотта запишем в новых обозначениях в виде:Denoting the desired pore volume of the sample by V _x , the volume of the supply channels and tubes by V _T , we write the Boyle-Mariotte equation in the new notation in the form:

Отсюда находим объем пор V_x.From here we find the pore volume V _x .

Объем пневматической камеры 14 находят из геометрических ее размеров:The volume of the pneumatic chamber 14 is found from its geometric dimensions:

где d_k - диаметр пневматической камеры, см; h_k - высота пневматической камеры, см.where d _k is the diameter of the pneumatic chamber, cm; h _k is the height of the pneumatic chamber, see

Максимальный объем V_k пневмокамеры 14 можно найти экспериментально с помощью ловушки 42 (фиг.6), устанавливая в камере 14 и в объеме пор и в подводящих каналах и трубках обычное атмосферное давление с помощью вентилей 35 и 38', а затем перекрывая их при перекрытых до этого вентилях 33, 34, 37, 36. После этого открываем вентиль 37, соединенный с ловушкой 42, фактически не меняя атмосферного давления в ловушке над уровнем дистиллированной воды 44. Теперь с помощью червячной пары 15' опускаем поршень 17 в крайнее нижнее положение, при котором объем V_k пневмокамеры становится равным нулю. Воздух из пневмокамеры 14 будет постепенно перетекать по патрубку 43 в верхнюю часть ловушки 42 и выдавливать воду по сливному патрубку 46 в сливную емкость 47. Взвешивая сливную емкость 47 с вытесненной водой и зная вес сухой сливной емкости, находим вес вытесненной воды и объем V_k пневмокамеры 14.The maximum volume V _{k of the} pneumatic chamber 14 can be found experimentally using a trap 42 (Fig.6), setting the usual atmospheric pressure in the chamber 14 and in the pore volume and in the supply channels and tubes using valves 35 and 38 ', and then blocking them when the valves are closed before that, the valves 33, 34, 37, 36. After that, open the valve 37 connected to the trap 42, without actually changing the atmospheric pressure in the trap above the level of distilled water 44. Now with the help of a worm pair 15 'we lower the piston 17 to its lowest position, wherein the volume V _k pneumatic It becomes zero. Air from the pneumatic chamber 14 will gradually flow through the pipe 43 to the upper part of the trap 42 and squeeze water through the drain pipe 46 into the drain tank 47. Weighing the drain tank 47 with the displaced water and knowing the weight of the dry drain tank, we find the weight of the displaced water and the volume V _{k of the} pneumatic chamber fourteen.

Аналогично определяем объем изменения ΔV_k максимального объема пневмокамеры 14 с помощью червячной пары 15', ориентируясь визуально на пористость испытуемого образца 29, руководствуясь положением, чем меньше пористость образца и его внешний объем, тем меньше должен быть объем пневмокамеры

где ΔV_k - изменение объема пневмокамеры.Similarly, we determine the volume of change ΔV _{k of the} maximum volume of the pneumatic chamber 14 using a worm pair 15 ', visually focusing on the porosity of the test sample 29, guided by the position, the smaller the porosity of the sample and its external volume, the smaller the volume of the pneumatic chamber

where ΔV _k is the change in the volume of the pneumatic chamber.

Устанавливая в гильзу 10 металлический образец с осевым отверстием известного диаметра и известной величиной V_x и зная величину V_k и проделывая описанные выше операции, аналогичные операциям с образцом пористой среды, используя выражение (3), найдем величину V_T:Installing in the sleeve 10 a metal sample with an axial hole of known diameter and a known value of V _x and knowing the value of V _k and performing the operations described above similar to operations with a sample of a porous medium using expression (3), we find the value of V _T :

Если на торцах пуансонов, контактирующих с торцами образцов, выполнены концентрические и радиальные канавки, которые необходимы при измерении проницаемости, то их объем войдет в величину V_T выражения (5).If the ends of the punches in contact with the ends of the samples are made concentric and radial grooves, which are necessary when measuring the permeability, then their volume will go into the value V _T expression (5).

Величина V_T будет константой, известной до проведения опыта с образцом пористой среды. Например, задаваясь максимальной длиной испытуемого образца в 5 см и максимально возможной его пористостью в 0,4=40%, для образца породы диаметром 3 см найдем объем пор, который будет составлять порядка V_n=14,14 см³, следовательно, максимальный объем V_k пневматической камеры выбираем сравнимым с этой величиной, что конструктивно достигается при d_k=30 мм, h_k=20 мм.The value of V _T will be a constant known prior to conducting an experiment with a sample of a porous medium. For example, setting the maximum length of the test sample to 5 cm and the maximum possible porosity of 0.4 = 40%, for a rock sample with a diameter of 3 cm we find the pore volume, which will be of the order of V _n = 14.14 cm ³ , therefore, the maximum volume V _{k of the} pneumatic chamber is chosen comparable with this value, which is structurally achieved with d _k = 30 mm, h _k = 20 mm.

Определив объем V_x пор испытуемого образца из выражения (3), находим его пористость К_n=V_x/V_обр, где V_обр - объем образца породы.Having determined the volume V _{x of} pores of the test sample from expression (3), we find its porosity K _n = V _x / V _arr , where V _arr is the volume of the rock sample.

После определения пористости определяют величину проницаемости К_пр. Для этого поршень 17 поднимают вверх. Далее открывают вентили 35, 38', предварительно перекрыв вентиль 37, стравливают давление из объемов V_k, V_T, V_x до атмосферного. С помощью водяного пьезометра 28 при закрытых вентилях 33, 38' создают давление ниже атмосферного. Затем, открывая вентиль 33, начинается процесс нестационарной фильтрации через пористую среду до полного выравнивания давлений на торцах образца 29 до величины атмосферного, так как вентиль 35 открыт и давление воздуха на нижнем торце образца 29 равно атмосферному, и рассчитывают величину проницаемости в соответствии с ГОСТ 26450.0-85-ГОСТ 26450.2-85. Породы горные. Методы определения коллекторских свойств. М., Изд. Стандартов, 1985. - 28 с.After determining the porosity, the permeability K _{pr is} determined. For this, the piston 17 is lifted up. Then open the valves 35, 38 ', having previously closed the valve 37, release the pressure from the volumes V _k , V _T , V _x to atmospheric. Using a water piezometer 28 with closed valves 33, 38 'create a pressure below atmospheric. Then, opening valve 33, the process of non-stationary filtration through a porous medium begins until the pressure at the ends of the sample 29 is completely equalized to atmospheric, since the valve 35 is open and the air pressure at the lower end of the sample 29 is atmospheric, and the permeability is calculated in accordance with GOST 26450.0 -85-GOST 26450.2-85. The rocks are mountain. Methods for determining reservoir properties. M., ed. Standards, 1985 .-- 28 p.

После этого приступают к разборке кернодержателя. Для этого выкручивают винтовой упор 26 с рукояткой 26' в крайнее верхнее положение, при этом внешнее давление воздуха на боковую поверхность гильзы 10 из эластичного материала стравливается в атмосферу через появившиеся зазоры между крышками 6, 9 и корпусом 4. Пружины 24 поднимают корпус 15 пневматической камеры 14 вверх в крайнее верхнее положение. В образовавшемся зазоре между корпусом 15 и крышкой 6 извлекают ее и отводят в сторону. С помощью нижнего пуансона 11 поднимают испытанный образец 29 горной породы вверх и извлекают его из гильзы 10. Вместо него устанавливают в гильзу следующий сухой образец горной породы и все операции повторяют.After that, they begin to disassemble the core holder. To do this, unscrew the screw stop 26 with the handle 26 'to its highest position, while the external air pressure on the side surface of the sleeve 10 of elastic material is vented to the atmosphere through the gaps between the covers 6, 9 and the housing 4. The springs 24 raise the housing 15 of the air chamber 14 up to its highest position. In the resulting gap between the housing 15 and the cover 6, remove it and take it to the side. Using the lower punch 11, the tested rock sample 29 is lifted up and removed from the sleeve 10. Instead, a next dry rock sample is installed in the sleeve and all operations are repeated.

Вильчатые опоры 25, жестко связанные с корпусом 15 и шарнирно со стойками 3, при поступательном движении корпуса 15 вниз предотвращают передачу вращательного момента гильзе 10 от винтового упора 26 с рукояткой 26', что неблагоприятно сказывалось бы на ее деформации в момент сборки и разборки кернодержателя. Чем ниже пористость испытуемого образца, тем меньше нужен объем пневмокамеры 14. Давление обжима образца породы при его испытании в условиях, близких к атмосферным, должно превосходить давление в порах образца не менее 1 МПа.The fork supports 25, rigidly connected to the housing 15 and pivotally with the uprights 3, with the translational movement of the housing 15 downward prevent the torque transfer of the sleeve 10 from the screw stop 26 with the handle 26 ', which would adversely affect its deformation at the time of assembly and disassembly of the core holder. The lower the porosity of the test sample, the smaller the volume of the pneumatic chamber 14. The compression pressure of the rock sample when testing it under conditions close to atmospheric should exceed the pressure in the pores of the sample at least 1 MPa.

Если будет использоваться рабочий жидкий агент для бокового обжатия гильзы 10 с образцом 29 породы до величин давления 2,5 МПа и до близких к пластовым, то в этом случае крышки 6 и 9 должны крепиться винтами к корпусу 4 кернодержателя (фиг.2). Для этого варианта (фиг.2) необходимо включать в монтажную пневматическую схему (фиг.5) усилитель давления - мультипликатор, в котором на большую площадь поршня подается низкое давление сжатого воздуха, а снимается давление обжима образца породы, близкое к пластовому, с поршня малой площади, создаваемое рабочим жидким агентом. На фиг.5 мультипликатор не показан, так как его применение общеизвестно.If you will use a working fluid agent for lateral compression of the sleeve 10 with a rock sample 29 to pressure values of 2.5 MPa and close to reservoir pressure, then in this case, the covers 6 and 9 must be screwed to the core holder body 4 (Fig. 2). For this option (Fig. 2), it is necessary to include a pressure booster in the pneumatic mounting circuit (Fig. 5) - a multiplier in which low pressure of compressed air is applied to a large area of the piston, and the compression pressure of the rock sample close to the formation pressure is removed from the small piston the area created by the working fluid agent. In figure 5, the multiplier is not shown, since its use is well known.

Таким образом, совокупность существенных признаков устройства согласно изобретению обеспечивает определение пористости и проницаемости образцов горных пород в условиях, близких к атмосферным, и при давлениях, близких к пластовым условиям, устройство является простым, надежным и общедоступным.Thus, the set of essential features of the device according to the invention provides the determination of porosity and permeability of rock samples under conditions close to atmospheric and at pressures close to reservoir conditions, the device is simple, reliable and generally available.

Claims

1. A device for determining the porosity and permeability of rock samples, containing a rigidly bonded frame formed by upper and lower traverses and two racks, a core holder placed inside the frame with support on the lower traverse, including a hollow body with conical surfaces and a radial channel, upper and lower covers applied to the ends of the core holder body, an upper punch and an axial and radial channel lower punch made of an elastic material, a sleeve with conical surfaces, with times A sample of the studied rock of regular cylindrical shape with flat parallel ends perpendicular to its axis, a pneumatic chamber including a housing equipped with a radial channel, and a piston placed in the said housing with the possibility of moving in the forward and reverse directions, characterized in that it equipped with a cylindrical stand with a through opening, the upper edge of the specified cylindrical stand is rigidly connected to the lower traverse of the frame, and its lower edge is rigidly connected to the bottom, including the support fixed in its axial hole pivotally connected to the lower edge of the lower punch, the upper and lower covers of the core holder include conical surfaces mating with the conical surfaces of the elastic sleeve, the pneumatic chamber is installed inside the frame, and the housing of the pneumatic chamber is rigidly connected with spring-loaded fork bearings with the possibility of their articulated sliding along the racks of the specified frame to a tight connection with the upper edge of the upper cover of the core holder by means of a pressure stop, hinges but connected with the upper traverse of the frame, the lower part of the specified upper cover is cylindrical, a through channel is made inside the upper cover, connected to the pneumatic chamber and with the radial channel made in the upper part of the specified core holder cover, a pneumatic motor is connected to the radial channel of the body through the valve to create external pressure on the test volume of the sample of the studied rock, and the generated pressure is recorded by a manometer, to the radial channel of the top cover and the radial channel A cylinder with gaseous helium or nitrogen is connected to the bottom of the lower punch to fill the pore volume of the sample of the studied rock, channels and supply tubes, and the generated pressure is recorded by a digital pressure gauge, a trap with distilled water is connected to the valve of the radial channel of the upper cover body, by displacement of which the air chamber volume is determined , and through the corresponding valves - a piezometer.

2. A device for determining the porosity and permeability of rock samples according to claim 1, characterized in that for determining the porosity and permeability of rock samples under external pressures approaching the reservoir, the upper and lower covers of the core holder are rigidly bonded to the core holder body, and mating cylindrical surfaces are provided with o-rings made of elastic material, between which a sleeve of elastic material with a test specimen of rock is placed, while the edges of the specified sleeve are connected with the conical surfaces of the core holder covers and the cylindrical surface of the inner cavity of the core holder body.

3. A device for determining the porosity and permeability of rock samples according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the piston located inside the pneumatic chamber is made with the possibility of movement using a mechanical drive.