[发明专利]一种岩石渗透率标准物质及其制备方法

权利要求书

1.一种岩石渗透率标准物质的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1：通过建立岩石气体渗透率的计算方法，得到计算岩石气体渗透率的公式；

S2：根据所述计算岩石气体渗透率的公式，得到计算制备岩石渗透率标准物质的通孔直径的公式；

S3：根据目标气体渗透率、柱状岩心直径、目标通孔数量，计算制备岩石渗透率标准物质的通孔直径；

S4：所述通孔的制备包括直接依据步骤S3得到的所述通孔直径对非渗透性柱体钻孔，或者，对所述非渗透性柱体钻孔后，在孔内植入毛细管，所述毛细管内径与所述通孔直径相同，胶结密封所述毛细管与所述非渗透性柱体之间的空隙；

S5：在经过步骤S4处理的非渗透性柱体两端安装金属滤网，得到所述岩石渗透率标准物质。

2.根据权利要求1所述的岩石渗透率标准物质制备方法，其中，步骤S1中，所述岩石气体渗透率的计算方法为利用气体达西公式和泊稷叶公式，推导得到计算岩石气体渗透率的公式。

3.根据权利要求2所述的岩石渗透率标准物质制备方法，其中，所述气体达西公式如式(1)所示：

所述式(1)中：

D为所述柱状岩心直径；L为柱状岩心长度；K为所述岩石气体渗透率；μ为通过柱状岩心的气体粘度；p₁和p₂分别为柱状岩心的进口端压力和出口端压力，p₀为大气压；q_达为通过柱状岩心出口端的气体流量；

所述泊稷叶公式如式(2)所示：

所述式(2)中：

d为所述通孔的直径；n为所述通孔的数量；q_泊为通过所述柱状岩心出口端的气体流量；

根据等效渗流阻力原理，q_泊＝q_达 (3)，推导得到所述计算岩石气体渗透率的公式如式(4)所示：

4.根据权利要求3所述的岩石渗透率标准物质制备方法，其中，步骤S2中，所述计算制备岩石渗透率标准物质的通孔直径的公式如式(5)所示：

所述式(5)中：

D为所述柱状岩心直径；K为所述岩石气体渗透率；n为所述通孔的数量；d为所述通孔的直径。

5.根据权利要求1所述的岩石渗透率标准物质制备方法，其中，步骤S4中，所述毛细管为玻璃毛细管或不锈钢毛细管。

6.根据权利要求1所述的岩石渗透率标准物质制备方法，其中，步骤S4中，所述非渗透性柱体选自非渗透性钢制柱体或紫砂泥坯体，优选地，所述非渗透性钢制柱体为非渗透性不锈钢柱体，优选地，所述紫砂泥坯体还包括石英砂和滑石粉。

7.根据权利要求1所述的岩石渗透率标准物质制备方法，其中，所述毛细管长度与所述非渗透性柱体长度相等。

8.根据权利要求1所述的岩石渗透率标准物质制备方法，其中，步骤S4中，所述胶结密封的方式为采用环氧树脂胶结密封所述毛细管与所述非渗透性柱体钻孔之间的空隙。

9.根据权利要求8所述的岩石渗透率标准物质制备方法，其中，所述胶结密封的时间为24-36h。

10.由权利要求1-9中任意一项所述的方法制得的岩石渗透率标准物质，该岩石渗透率标准物质的测试范围最低达到10^-5mD。