一种测量盐岩在围压作用下渗透率变化的装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种测量盐岩在围压作用下渗透率变化的装置及使用方法，属于岩石参数测量设备技术领域，包括试件存放装置、围压单元、加气装置和气体收集单元；试件存放装置分别连接用于给试件施加围压的围压单元和用于给试件存放装置加气并获取入口压力的加气装置，试件存放装置还连接有用于测试获取出口压力及气体流量值的气体收集单元；利用围压合理模拟层状盐穴地下储气库工况，创新性地测量盐岩在围压作用下的渗透率变化，装置构造简单，易于实施，为层状盐穴地下储气库工程在围压作用下储气库运营过程中的渗透率变化研究提供了新的思路和方法。的思路和方法。的思路和方法。

【技术实现步骤摘要】
一种测量盐岩在围压作用下渗透率变化的装置及使用方法


[0001]本专利技术属于岩石参数测量设备
，具体涉及一种测量盐岩在围压作用下渗透率变化的装置及使用方法。

技术介绍

[0002]对于层状盐穴地下储气库工程而言，围岩的渗透性是需要重点考虑的指标。尽管未受扰动的围岩渗透性较低，但在长期运营过程中随着体积应变的改变，渗透率也会发生改变。并且这种渗透率的改变不可以忽略的，因为渗透率改变会影响气体在为围岩中渗透距离以及泄漏量的改变。因此，准确测量围岩长期运营过程中的渗透率变化对于保证层状盐穴地下储气库工程的长期运营安全具有重要意义。
[0003]目前，岩石渗透率的测定方法主要是对圆柱形岩石试件施加围压和轴向荷载，并沿试件轴向施加小于围压的渗透压力，由于渗透压力小于围压，故渗流介质只能从试件一端沿轴向渗流到另一端。而对于层状盐穴地下储气库工程而言，高压流体的渗流行为是从洞室向四周围岩中流动的，近似可看作二维轴对称径向渗流，这与室内三轴蠕变试验的轴向渗流条件并不相同。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种测量盐岩在围压作用下渗透率变化的装置及使用方法，以解决现有技术中的岩石渗透率的测定方法不符合层状盐穴地下储气库工程实际渗流情况的问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]本专利技术公开了一种测量盐岩在围压作用下渗透率变化的装置，包括：试件存放装置、围压单元、加气装置和气体收集单元；试件存放装置分别连接用于给试件施加围压的围压单元和用于给试件存放装置加气并获取入口压力的加气装置，试件存放装置还连接有用于测试获取出口压力及气体流量值的气体收集单元。
[0007]优选地，所述试件存放装置包括：恒压箱和夹存装置，夹存装置设置在恒压箱两端，恒压箱分别连接围压单元、加气装置和气体收集装置。
[0008]优选地，所述围压单元包括：第二稳定装置、施加围压装置和第三稳定装置，第二稳定装置和第三稳定装置设置在施加围压装置两端用于给试件稳定施加围压。
[0009]优选地，所述加气装置包括气泵和第一稳定装置，气泵上设置第一稳定装置与试件存放装置连接，且在加气进口处连接有第一压力测量装置。
[0010]优选地，所述气体收集单元包括气体收集装置、第二压力测量装置和传感器，气体收集装置与试件存放装置连接，气体收集装置与试件存放装置连接处设置有用于读取流量大小的传感器，气体收集装置与试件存放装置连接处还设置有用于测量出口压力的第二压力测量装置。
[0011]优选地，所述试件存放装置、围压单元、加气装置和气体收集单元均与上位机连
接。
[0012]本专利技术还公开了一种测量盐岩在围压作用下渗透率变化的装置的使用方法，包括：
[0013]S1：获取制备好的饱水试件的试件长度L和试件截面面积A，并将其安装到试件存放装置内；
[0014]S2：围压单元给安装好饱水试件的试件存放装置施加围压；
[0015]S3：施加围压稳定后，从加气装置获取气体入口压力P
in
，从气体收集单元获取气体出口压力P
out
和气体流量Q
g
；
[0016]S4：根据试件长度L、试件截面面积A、气体入口压力P
in
、气体出口压力P
out
和气体流量Q
g
计算气体渗透率。
[0017]优选地，所述S4中，计算气体渗透率具体如下：
[0018][0019]式中：K
g
‑
气体渗透率；Q
g
‑
气体流量；μ
g
‑
气体动力粘度值；L
‑
试件长度；A
‑
试件截面面积；P
out
‑
气体出口压力；P
in
‑
气体入口压力。
[0020]优选地，所述S1中，制备饱水试件包括：
[0021]1)将岩石试样加工成圆柱形试件，且沿试件轴向中心处加工圆形通孔；
[0022]2)根据岩石试件低孔隙率的特性，采用真空抽气法强制饱水制备饱水试件。
[0023]优选地，试件存放装置包括恒压箱和夹存装置，所述S1中，通过恒压箱两端的夹存装置将饱水试件固定在恒压箱内。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0025]本专利技术公开了一种测量盐岩在围压作用下渗透率变化的装置，包括试件存放装置、围压单元、加气装置和气体收集单元，试件存放装置安装存放试件，围压单元为试件提供稳定围压，加气装置为试件稳定加气并获取入口压力，气体收集单元收集试件存放装置中流出的气体并获取出口压力及气体流量值，利用围压合理模拟层状盐穴地下储气库工况，创新性地测量盐岩在围压作用下的渗透率变化，装置构造简单，易于实施，为层状盐穴地下储气库工程在围压作用下储气库运营过程中的渗透率变化研究提供了新的思路和方法。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的装置结构示意图。
[0027]其中：1
‑
气泵；2
‑
第一稳定装置；3
‑
第一压力测量装置；4
‑
恒压箱；5
‑
夹存装置；6
‑
第二稳定装置；7
‑
施加围压装置；8
‑
第三稳定装置；9
‑
气体收集装置；10
‑
第二压力测量装置；11
‑
传感器；12
‑
上位机。
具体实施方式
[0028]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0029]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0030]下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：
[0031]本专利技术的目的在于提供一种符合层状盐穴地下储气库工程实际渗流情况的测量盐岩在围压作用下渗透率变化的装置。
[0032]为了达到上述目的，参见图1，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量盐岩在围压作用下渗透率变化的装置，其特征在于，包括：试件存放装置、围压单元、加气装置和气体收集单元；试件存放装置分别连接用于给试件施加围压的围压单元和用于给试件存放装置加气并获取入口压力的加气装置，试件存放装置还连接有用于测试获取出口压力及气体流量值的气体收集单元。2.根据权利要求1所述的一种测量盐岩在围压作用下渗透率变化的装置，其特征在于，所述试件存放装置包括：恒压箱(4)和夹存装置(5)，夹存装置(5)设置在恒压箱(4)两端，恒压箱(4)分别连接围压单元、加气装置和气体收集装置。3.根据权利要求1所述的一种测量盐岩在围压作用下渗透率变化的装置，其特征在于，所述围压单元包括：第二稳定装置(6)、施加围压装置(7)和第三稳定装置(8)，第二稳定装置(6)和第三稳定装置(8)设置在施加围压装置(7)两端用于给试件稳定施加围压。4.根据权利要求1所述的一种测量盐岩在围压作用下渗透率变化的装置，其特征在于，所述加气装置包括气泵(1)和第一稳定装置(2)，气泵(1)上设置第一稳定装置(2)与试件存放装置连接，且在加气进口处连接有第一压力测量装置(3)。5.根据权利要求1所述的一种测量盐岩在围压作用下渗透率变化的装置，其特征在于，所述气体收集单元包括气体收集装置(9)、第二压力测量装置(10)和传感器(11)，气体收集装置(9)与试件存放装置连接，气体收集装置(9)与试件存放装置连接处设置有用于读取流量大小的传感器(11)，气体收集装置(9)与试件存放装置连接处还设置有用于测量出口压力的第二压力测量装置(10)。6.根据权利要求1所述的一种测量盐岩在围压作用下渗透率变化的装置，其特征在于，所述试件存放装置、围压单元、加气装置和气体收集单元均与上位机(12)连接。7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种测量盐岩在围压作用下渗透率变化的装置的使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军保，赵朋飞，刘枭，王晓鹏，姜恒坤，张，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：