SU842499A1 - Устройство дл определени проницаемостигОРНыХ пОРОд - Google Patents

Устройство дл определени проницаемостигОРНыХ пОРОд Download PDF

Info

Publication number
SU842499A1
SU842499A1 SU792812090A SU2812090A SU842499A1 SU 842499 A1 SU842499 A1 SU 842499A1 SU 792812090 A SU792812090 A SU 792812090A SU 2812090 A SU2812090 A SU 2812090A SU 842499 A1 SU842499 A1 SU 842499A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
permeability
pressure
channel
sample
matrix
Prior art date
Application number
SU792812090A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Алексеевич Афиногенов
Original Assignee
Сибирский Научно-Исследовательскийинститут Геологии,Геофизики И Мине-Рального Сырья
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сибирский Научно-Исследовательскийинститут Геологии,Геофизики И Мине-Рального Сырья filed Critical Сибирский Научно-Исследовательскийинститут Геологии,Геофизики И Мине-Рального Сырья
Priority to SU792812090A priority Critical patent/SU842499A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU842499A1 publication Critical patent/SU842499A1/ru

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Description

1
Изобретение относитс  к нефт ной и горной промьшшенности, в частност дл  лабораторного определени  проницаемости в услови х неравномерного трехосного сжати  образца породы кубической формы.
Дл  решени  этой задачи, а также с целью вы влени  преимущественного направлени  фильтрации с помощь1д исследований на ориентированных относи-. тельно направлени  Север-Юг образцах горных пород необходимо изучать проницаемость в трех взаимно перпендикул рных направлени х. Проницаемость породы в какой-либо ее точке  вл етс  ,j тенз орной в еличиной, т.е. з авис щей от направлени  нормали к площадке ильтрации и геометрически выражающейс  эллипсоидом проницаемости. Как тензор напр жений, тензор проница- jb емости характеризуетс  инвариантами, функционально зависимыми от инвариантов тензора напр жений. Нахождение тензора проницаемости, его инвариантов и их взаимосв зи с инвариантами тензора напр жений при известной про- :странственной ориентиройке испытуемого образца породы позвол ет более зффективно проводить поиски скоплений углеводородов и их разработку.
ИзвестнЬ .устройство дл  определени  свойств грунтов при трехосном нагружении t1.
Недостатком устройства  вл етс  то, что испытани  грунтов производ т в эластичном чехле цилиндрической формы и грунт фактически подвергаетс  двухмерному сжатию (осевому и всестороннему равномерному боковому), а фильтраци  осуществл етс  вдоль одного направлени  перпендикул рно торцу к,олонки грунта. .

Claims (2)

  1. Известно также устройство дл  определени  проницаемости пористых тел, например древесностружечных масс, содержащее канал-матрицу, верхний и нижний пуансоны с каналами дл  прохождени  рабочей среды и торцовые перфорированные насадки, в котором торцовые насадки снабжены двум  рабочими поверхност ми с выступами, одна из коTopjox имее выступ по всему периметРУ а друга  - с двум  параллельными выступами 2. Однако на боковую поверхность этого устройства по периметру пористой среды действует равномерна  реакци  канала-матрицы и пориста  среда испытывает не трехосное, а двухмерное сжатие - осевое и равномерное боковое , что позвол ет реализовать измере ни  проницаемости только в двух взаимно-перпендикул рных направлени х. ,Цель изобретени  - измерение проницаемости в трех взаимно перпендикул рных направлени х в услови х неравномерного трехосного нагружени  и повышение производительности измерений . Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  определени  проницаемости горных пород, содержащем корпус с матрицей дл  образца, пуангсоны и систему каналов дл  подвода и отвода рабочего агента к матрице, соединенных с источниками давлени , мат рица помещена в герметичную камеру с затвором, соединенную с источником давлени , и выполнена в виде эластичной пространственной крестовин с вза имно перпендикул рными концами с помещенными в их полости пуансонами, три из которых закреплены к корпусу, а другие три подвижны,, причем один .из подвижных пуанЬонов проходит через затвор камеры. . На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит эластичную мат рицу 1 в виде пространственной кресто вины с взаимно перпендикул рными концами , в которой размещаетс  испытуемы образец 2 кубической формы, неподвижный цилиндрический корпус 3, в котором по боковой поверхности размещены две пары подвижных 4 и неподвижных 5 пуансонов дл  создани  горного давлени  на образец по двум ( взаимно перпендикул рным направлени м с каналами 6 и 7, а в дне корпуса 3 с каналом 8 размещен неподвижный пуансон 9 с толкателем 10, каналом 11 и руко ткой 12, затвор 13 с каналом 14, подви ным пуансоном 15 и каналом 16,.жестко соединенным с поршнем 17 цилиндра низкого давлени  с каналами 19 и 20, траверсы 21 и 22, жестко св занные Враму четырьм  штангами 23, два коль ца 24, защемл ющих бурт матрицы 1, предназначенных дл  качественного ввода пуансона 15 в матрицу, две направл юих 25, два упорных полуцилиндра 26, запирающих затвор 13.. . Основани  BCQX шести пуансонов пары 2, пары 5, 9 и 15 выполнены квадратного сечени  с диагональю квадрата , несколько меньшей диаметра пуансонов , и, площадью,, несколько меньщей площади грани кубического образца породы. Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии перед зар дкой испытуемым образцом 2 полуцилиндры 26 извлечены между затвором 13 и верхней траверсой 21, а сам затвор открыт и каходитс  в крайнем верхнем положении, НТО достигаетс  подачей давлени  жидкости по каналу 20 в цилиндр 18 низкого давлени  на порщень 17, жестко св занный с затвором 13. Толкатель 10 с помощью руко тки 12 опущен вниз до упора. Затем образец 2 помещают в матрицу 1 на основание пуансона 9 и слегка поджимают двум  подвижными боковыми пуансонами 4, имеющими незначительную степень продольного перемещени . После зтого затвор 13 с пуансо-, ном 15 с помощью порщн  17 опускают цо направл ющим 25 до упора под действием давлени  жидкости, подаваемой по каналу 19. Запирание затвора осуществл ют двум  полуцилиндрами 26. Подвижным пуансоном 15 образец 2 слегка поджимают к основанию неподвижного пуансона 9, причем качественный ввод пуансона 15 в матрицу 1 обеспечивает направл ющее приспособление, состо щее из двух стальных колец 24. Начальное всестороннее сжатие кубического образца с учетом противодавлени  в камере корпу :а 3, распредел емого на разность площадей круглого и квадратного сечений пуансонов , уплотнение ребер кубического образца и шести пуансонов, имеющих по две кольцевые канавки, осуществл ют рабочим агентом, подаваемым под давлением до 20 ати в камеру корпуса 3 по каналу 8. Выпуск воздуху нз камеры при ее заполнении рабочим агентом производ т по каналу 14, после запирани  которого в ней начинает повышатьс  давление, достигаемое 15-20 кг/см Этого давлени  достаточно дл  уплотиени  пуансонов ,и поверхности породы образца вдоль ребер куба. Создава  самь1е различные соотношени  трехосного иагружени  по трем вза имно перпендикул рным ос м с помощью пуансоном 4 и 15 и попеременно измер  проницаемость вдоль каждого из трех направлений, подава  фильтрат по каналам (6и7) при запирании двух остальных, определ ют функционал ную св зь инвариантов тензоров напр жений и проницаемости и вы вл ют услови , при которых осуществл етс  пре имущественна  фильтраци  в искомом направлении. Указанные измерени  помогают восстановить кЬикретную ситуацию в изучаемых пластах по измерени м проницаемости на ориентированных относительно направлени  Север-Юг кубических о разцах и определить критические ситу ации трехосного нагружени , при которых начинаетс  образование тре1цин в породе. После проведени  серии испытаний j: образцом его извлечение св зало с созданием исходного состо ни  устройства перед его зар дкой следующим образом.. Дл  этого перекрывают каналы,. по которым осуществл етс  фильтраци , сбрасываютс  давлени  до исходной начальной величины, передающие на пу ансоны 4 и 15 составл ющие горного давлени . Затем открывают канал 14 затвора 13 и канал 8, сливают, жидкость из камеры корпуса 3 и сбрасывают начальное давление, передаваемо на подвижные пуансоны 4 и 15. Подают давление жидкости по каналу 20 Цилиндра 18 низкого давлени , поднимают затвор 13 по направл ющим 25 в крайнее верхнее положение, предварительно извлека  полуцилиндры 26. Руко  ткой 12 с помощью толкател  10 извлекают испытанный образец 2 породы из матриЩ) 1, подготавлива  устройство к испытанию следукнцего образца , после чего цикл работы повтор етс .. . Предлагаемое устройство позвол ет изучать взаимосв зь сложного, напр женного состо ни  с распределением проницаемо.сти по трем взаимно, перпен дикул рным направлени м и вы вл т х преимущественные направлени  фильтра ции в определенных услови х внешних нагрузок на ор иентированньй в прост- ранстве образец породы, а также решать и обратную задачу о виде напр женного состо ни  по .данным измерений проницаемости на кубических образцах в услови х, близких к атмосферным. Кроме того, устройство позвол ет изучать поведение проницаемости в критических ситуаци х сложного напр женного состо ни  в моменты, предг шествующие образованию трещин, и в моменты их интенсивного образовани , повысить производительность измерений проницаемости, действующих напр жений и возникающих деформаций в породе. Использование предлагаемого устройства позвол ет вьетвить преимущественные направлени  фильтрации в пластах. что облегчает поиск ловушек углеводородов и даетощутимый экономический эффект. Формула изобретени  Устройство дл  определени  проницаемости горных пород, содержащее корпус с матрицей дл  образца, пуансоны и систему каналов дл  подвода и отвода рабочего агента к матрице,соединенных с источниками давлени , о т л и ч а.ю щ е е с   тем, что,, целью определени  проницаемости в трех взаимноперпендикул рных направлени х в услови х неравномерного трехосного нагружени , матрица помещена в герметичную камеру с затвором, соединенную с источником давлени , и вьшолнена в виде эластичной пространственной крестовины с взаимно перпенДикул риыми концами с помещенными в их полости пуацсонам три из которых закреплены к корпусу, а другие три подвижиы , причем один из подвижных -пуансонов проходит через затдор камеры. Источиики информащ1и, рин тые во внимание при экспертизе 1; Бишоп, Ален У. и Хенкельд Дж. пределение свойств грунтов.в трехсных испытани х. М., Госстройиздат,, 1961., с. 50-62.
  2. 2. Авторское свидетельство СССР 57.8597, кл. G 01 N 15/08, 1976 (прототип).
    21 -I
SU792812090A 1979-08-17 1979-08-17 Устройство дл определени проницаемостигОРНыХ пОРОд SU842499A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792812090A SU842499A1 (ru) 1979-08-17 1979-08-17 Устройство дл определени проницаемостигОРНыХ пОРОд

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792812090A SU842499A1 (ru) 1979-08-17 1979-08-17 Устройство дл определени проницаемостигОРНыХ пОРОд

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU842499A1 true SU842499A1 (ru) 1981-06-30

Family

ID=20847331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792812090A SU842499A1 (ru) 1979-08-17 1979-08-17 Устройство дл определени проницаемостигОРНыХ пОРОд

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU842499A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102519768A (zh) * 2011-12-21 2012-06-27 中联煤层气有限责任公司 用于三维渗透率测定的岩样密封结构
CN107300507A (zh) * 2017-07-20 2017-10-27 山东科技大学 可轴向加载及轴向无载两用的三轴渗流实验盒及使用方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102519768A (zh) * 2011-12-21 2012-06-27 中联煤层气有限责任公司 用于三维渗透率测定的岩样密封结构
CN107300507A (zh) * 2017-07-20 2017-10-27 山东科技大学 可轴向加载及轴向无载两用的三轴渗流实验盒及使用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Haimson True triaxial stresses and the brittle fracture of rock
Haimson Hydraulic fracturing in porous and nonporous rock and its potential for determining in-situ stresses at great depth
Lin et al. Applications of SEM and ESEM in microstructural investigation of shale-weathered expansive soils along swelling-shrinkage cycles
Alsayed Utilising the Hoek triaxial cell for multiaxial testing of hollow rock cylinders
CN106323842A (zh) 可测量致密岩石气体渗透率的真/假三轴试验的方法
Jasarevic et al. Observation and modeling of hydraulic fracture initiation in cohesionless sand
Smirnov et al. Fluid initiation of fracture in dry and water saturated rocks
SU842499A1 (ru) Устройство дл определени проницаемостигОРНыХ пОРОд
CN116907995B (zh) 一种检测混杂岩多场耦合力学性质的测试系统及测试方法
CA3048262C (en) Measurement cell and associated measurement method
US3610035A (en) System for determining shear strength of soil including expandable probe
Li et al. Experimental measurements of shale fracture conductivity under cyclic loading
CN109269906A (zh) 一种裂隙岩体卸荷破坏实验装置及其应用方法
CN211122341U (zh) 一种多功能岩土三维模型试验装置
Jiang et al. The development of cataclastic bands in high-porosity sandstones: Insights from ring shear experiments
Takahashi et al. Deformation and strength characteristics of Kimachi sandstone under confined compression and extension test conditions
Fakharian et al. Numerical modeling of pile installation effects on stress state in clay
Pang et al. Deformation visualization in oil sand under water injection by using continuous photographic and DIC technique
Abbaszadeh et al. Influence of soil cracking on the soil-water characteristic curve of clay soil
Zinsmeister et al. Mechanical behavior of an altered reservoir limestone: multi-scale and core analysis approaches
Doré-Ossipyan et al. Multi-scale analysis of a porous carbonate rock under triaxial conditions
Yang et al. Analysis of stress relaxation behavior of salt rock
Al Sahyouni et al. Impact of Mechanical Loading on sealing capacity of rock salt
Atkinson et al. Discussion: Non-uniformity of triaxial samples due to consolidation with radial drainage
Meyer et al. DYNAMIC TESTS OF FROZEN SAND SOILS