[发明专利]一种低渗透岩样渗透率的测量装置及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种岩样渗透率的测量装置及其测量方法，具体而言，本发明涉及一种低渗透岩样渗透率的测量装置及其测量方法。

背景技术

在地质领域测定岩样渗透率的过程中，介质流量是一个待测的重要参数，在现有的气体法（测量介质为气体）测定岩样渗透率中，就自动化程度而言，常使用流量计法和人工皂沫（膜）法。

流量计法：在待测岩样的后端（测量介质出口）气路上，并联连接一组量程大小不一的流量计，根据测量介质流过岩样后的流量大小，选择一种流量计自动测定测量介质的流量。

人工皂沫（膜）法：在待测岩样的后端（测量介质出口）气路上，根据测量介质流过岩样后的流量大小，选择连接某一种规格的定量管，在定量管一端做一个皂沫（膜），依据定量管上的刻度和皂沫（膜）流过一段刻度所用时间，计算测量介质的流量。

上述两类方法在以往的岩样渗透率测定过程中发挥了重要作用，取得了良好效果，但随着油气勘探开发工作的发展，特别是在非常规油气资源评价研究和盖层研究工作中，页岩、泥页岩、泥岩、致密砂岩等岩样的测试工作量越来越多，这些岩样往往具有低渗透性，甚至超低渗透性的特点，现有的渗透率测量方法的缺陷在于：

流量计法：现有的流量计检测下限高，不能满足微小气体流量测量的需要。虽然存在能够测定微小气体流量的流量计，但其测定周期长。

人工皂沫（膜）法：一是在进行页岩、泥页岩、泥岩和致密砂岩等低渗透率岩样测定时，皂沫（膜）移动达到稳定状态往往需要很长时间。二操作环境对皂沫（膜）移动有影响，容易产生测量误差。三是人工操作，计时容易产生人为误差。

总之，现有的流量测量方法难以满足微小气体流量测量的需要，导致页岩、泥页岩、泥岩和致密砂岩等低渗透岩样渗透率测定困难，非常需要一种微小气体流量测量的新方法。

发明内容

为了解决现有的渗透率测量方法难以测量微小气体流量，导致页岩、泥页岩、泥岩和致密砂岩等低渗透岩样渗透率测定困难，本发明提供了一种低渗透岩样渗透率的测量方法及其测量装置，能够测得低渗透岩样的渗透率。

本发明所提供的低渗透岩样渗透率的测量装置，

一种低渗透岩样渗透率的测量装置，其包括检测气源1、调压阀2、一对压力传感器4、岩样室5、定容积室6、气体浓度检测装置7和中央控制单元8；

所述检测气源1通过调压阀2与所述岩样室5相连，所述岩样室的出口端与所述定容积室6的入口连接；所述气体浓度检测装置7与所述定容积室6连接，用于探测所述定容积室6的气体浓度；所述气体浓度检测装置7的输出端与所述的中央控制单元8连接；

所述一对压力传感器4分别设置在所述的岩样室5的入口处和定容积室6的出口处；且该对压力传感器4的输出端分别与所述的中央控制单元8连接。

所述测量装置还包括围压单元，所述围压单元包括围压气源9和围压套；所述围压套设置所述的岩样室5内，待测岩样设置在所述的围压套内；所述围压气源9的输出端与所述的岩样室5连接。

在所述调压阀2与岩样室5之间设置有气体干燥装置3，所述气体干燥装置3为vitlab干燥管。

在实施中，所述检测气源1内的测量气体介质为氦气或六氟化硫。

所述定容积室6的一端与大气相通且其容积固定；所述定容积室6的内壁光滑。

所述中央控制单元为处理芯片或计算机，用于接收传感器信号，并分析计算输出数据；

所述气体浓度检测装置7为SCHUTZ型红外线气体检测仪、LLD-100型激光光声光谱气体检测仪或MIC-500氦气探测仪中的一种。

本发明的另一个发明点就是所述的装置进行低渗透岩样渗透率的测量方法

步骤1，实验准备步骤：

[11]将岩样烘干后冷却至室温，测量其长度和直径数据；人工读取所述大气压力表显示的大气压力数据；测量所述定容积室6的体积，将上述各个数据输入所述的中央控制单元8中，并由其计算岩样的横截面积；

[12]将所述定容积室6与大气相通；

[13]将所述检测气源1，调压阀2，气体干燥装置3，定容积室6、岩样室5和气体浓度检测装置7连接在测量气体通路上；将气体浓度检测装置7与所述的中央控制单元8连接；

在实际的应用，当操作环境通风良好的条件下，步骤[14]为非必要步骤，可以省去。当操作环境通风不畅时，还包括，

[14]检测得到介质浓度背景参考值：

关闭所述检测气源1条件下，启动所述气体浓度检测装置7，所述中央控制单元8采集定容积室6中测量介质的浓度作为背景值；